常识 | 负载均衡、容灾设计、高可用

负载均衡

集群的分类：

1. 计算集群。通常用于承载计算密集型任务，通过并行计算为基础，与不同节点完成通信，共同完成计算任务。
2. 负载均衡集群。通常是将任务负载尽可能地平均分配到多台服务器上处理。
3. 高可用集群。通常是为了保证服务高可用，及时完成故障转移等工作

负载均衡调度算法：

• 轮训 Round Robin
• 加权轮询 Weighted Round Robin
• 随机 Random
• 加权随机 Weighted Random
• 基于源 IP 的 Hash Source IP Hashing
• 基于源 IP 端口的 Hash (Source IP and Source Port Hashing)
• 基于UDP 报文净荷的 Hash。 通过 UDP 报文载荷中的某个字段值，获取到 Hash 值
• 最小连接 Least Connection。将请求分配给连接数最小的服务器
• 加权最小连接 Weighted Least Connection
• 最小响应时间 Least Response Time

四层负载及七层负载

负载均衡主要分为四层和七层负载均衡，对应网络七层模型的第四层和第七层。

四层大概是用负载均衡器把ip转为虚拟ip，然后使用上文某种算法，将消息交给某台服务器，处理完之后又发给负载均衡器，再转给客户端

七层相比四层多了能通过业务来分发流量：

• 能够根据数据包内容（例如判断数据包是图像文件、压缩文件）把数据流量引向能够处理响应内容的服务器，提高系统的可管理性。
• 能够根据连接请求的数据类型（例如根据URL判定用户发送的请求是和普通文本、图像等静态文档相关，还是ASP、CGI 文件相关）把其引向相应的服务器处理。

LVS   采用四层负载的linux虚拟服务器

第一层，负载调度器：这是访问整个群集系统的唯一入口，对外使用所有服务器共有的VIP（Virtual IP，虚拟IP）地址，也称为群集IP地址。通常会配置主、备两台调度器实现热备份，当主调度器失效以后平滑替换至备用调度器，确保高可用性。
第二层，服务器池：群集所提供的应用服务（如，HTTP FTP）由服务器池承担，其中的每个节点具有独立的RIP（Real IP，真实IP）地址，只处理调度器分发过来的客户机请求。当某个节点暂失效时，负载调度器的容错机制会将其隔离，等待错误排除以后再重新纳入服务器池。
第三层，共享存储：为服务器池中的所有节点提供稳定、一致的文件存取服务，确保整个群集的统一性。在Linux/UNIX 环境中，共享存储可以使用NAS设备，或者提供NFS(Network File System，网络文件系统）共享服务的专用服务器。

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容灾设计（数据库）

衡量容灾系统有两个主要指标：RPO（Recovery Point Objective）和 RTO（Recovery Time Object），其中 RPO代表当灾难发生时允许丢失的数据量，RTO 代表系统恢复的时间。

一般会有两个系统，两份独立的数据存储空间，一份存储空间出现极端灾难后，另一份可以快速接管访问请求，继续对外提供服务。主系统故障后，副系统自动变为主系统。

节点故障也可用同样的思想，某个节点故障，系统将它的副本提升为主节点，然后将原节点宕机时丢失的数据同步过去

另一种双系统叫双活，不分主次，运行同样的负载

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高可用性

意思是，故障时长尽可能低

提升可用性的角度：减少单点故障，增加交叉节点的可靠性（交叉节点就是不能通过备份来恢复的关键节点），提前检测和快速恢复

其实和容错备灾都是一类东西