负载均衡笔记

根据部分资料对负载均衡的相关知识做梳理。

1. 基本概念
　　硬件负载均衡：F5 Big IP
　　软件负载均衡：LVS、Nginx、HAProxy
　　高可用性软件：heartbeat,keepalived

　　成熟的linux 集群架构：LVS + keepalived、Nginx + keepalived、DRBD + Heartbeat

2. F5 Big IP
　　2.1. 由f5 形成一个“虚拟服务器”外网ip:port,内部的各个服务器节点内网ip:port形成“地址池”；
　　2.2. f5根据客户请求，将客户请求转发到具体的节点地址 内网ip:port,类似于公私网穿越；
　　2.3. f5分发客户请求有多重算法，静态算法（如轮训、权重）、动态算法（如最少链接、最快回应）、失效机制（如最少活动成员）
　　2.4. f5通过策略保持机制，保障同一个客户端的请求落在同一个服务器节点；
　　2.5. f5提供monitor功能对下属服务器节点进行健康检查，例如发送ICMP消息、建立TCP链接等；
　　2.6. f5也提供双机冗余配置，具备watch dog机制；


3. LVS(linux virtual server)
　　3.1. LVS采用ip负载均衡技术\基于内容的请求分发技术，其中IP负载均衡技术主要有如下几类：
　　　　1）VS/NAT:基于NAT
　　　　2）VS/TUN：基于IP 隧道，也成为IP封装技术，即将一个ip报文封装到另外一个ip报文中去
在实际的业务中，往往是请求报文频繁且小，但范围报文是较大的，这就使得VS/NAT方案中，负载均衡器自身成为瓶颈。
在VS/TUN中，负载均衡器与实际服务器搭建IP隧道，负责请求报文传输。而返回报文直接由真实服务器返回给真实客户端。
　　　　3）VS/DR：基于直接路由，与VS/TUN类似，只是在负载均衡器与真实服务器之间通过直接路由实现，因此必需在相同的物理网段。

　　3.2. LVS采用三层架构
　　　　1）负载均衡器：负责客户请求的分发；
　　　　2）服务器池：真正处理业务的服务器，如web\mail\ftp等；
　　　　3）共享存储:

　　3.3. LVS支持的算法包括轮询、加权、最少连接、加权最少连接；

4. Nginx
　　4.1. http服务器 和 反向代理服务器；
　　备注：正向代理 与 反向代理
　　　　1）正向代理：代理服务器分发客户请求至原始服务器，通常的代理技术
　　　　2）反向代理：代理服务器对用户而言作为“原始服务器”，其向真实的服务器获取资源返回请求；
　　　　反向代理通常与缓存机制绑定，CDN的原理就是反向代理服务器。

　　4.2. 配置
　　#例如设定负载均衡的服务器列表
　　　　upstream server {
　　　　#weigth参数表示权值，权值越高被分配到的几率越大
　　　　server 192.168.8.1x:3128 weight=5;#本机上的Squid开启3128端口
　　　　server 192.168.8.2x:80  weight=1;
　　　　server 192.168.8.3x:80  weight=6;
　　　　}

5. keepalived
　　　　实现真实机的故障隔离和负载均衡间的切换。
　　　　原理，keepalived工作在层3,4,7,即：
　　　　　　层3 IP层：Keepalived会定期向服务器群中的服务器发送一个ICMP的数据包,
　　　　如果发现某台服务的IP地址没有激活，Keepalived便报告这台服务器失效，
　　　　并将它从服务器群中剔除
　　　　　　层4 TCP层：检测指定端口状态，如80端口
　　　　　　层7 应用层：根据用户的设定检查服务器程序的运行是否正常