負載均衡解決方案有哪幾種？

??當一個(gè)Web系統從日訪(fǎng)問(wèn)量10萬(wàn)逐步增長(cháng)到1000萬(wàn)，甚至超過(guò)1億的過(guò)程中，Web系統承受的壓力會(huì )越來(lái)越大，在這個(gè)過(guò)程中，我們會(huì )遇到很多的問(wèn)題。為了解決這些性能壓力帶來(lái)問(wèn)題，我們需要在Web系統架構層面搭建多個(gè)層次的緩存機制。在不同的壓力階段，我們會(huì )遇到不同的問(wèn)題，通過(guò)搭建不同的服務(wù)和架構來(lái)解決。今天就由小編來(lái)和大家講一講負載均衡解決方案有哪幾種？
 
??一、Web負載均衡
??Web負載均衡（Load Balancing），簡(jiǎn)單地說(shuō)就是給我們的服務(wù)器集群分配“工作任務(wù)”，而采用恰當的分配方式，對于保護處于后端的Web服務(wù)器來(lái)說(shuō)，非常重要。
??二、HTTP重定向
??當用戶(hù)發(fā)來(lái)請求的時(shí)候，Web服務(wù)器通過(guò)修改HTTP響應頭中的Location標記來(lái)返回一個(gè)新的url，然后瀏覽器再繼續請求這個(gè)新url，實(shí)際上就是頁(yè)面重定向。通過(guò)重定向，來(lái)達到“負載均衡”的目標。例如，我們在下載PHP源碼包的時(shí)候，點(diǎn)擊下載鏈接時(shí)，為了解決不同國家和地域下載速度的問(wèn)題，它會(huì )返回一個(gè)離我們近的下載地址。重定向的HTTP返回碼是302。
??這個(gè)重定向非常容易實(shí)現，并且可以自定義各種策略。但是，它在大規模訪(fǎng)問(wèn)量下，性能不佳。而且，給用戶(hù)的體驗也不好，實(shí)際請求發(fā)生重定向，增加了網(wǎng)絡(luò )延時(shí)。
??三、反向代理負載均衡
??反向代理服務(wù)的核心工作主要是轉發(fā)HTTP請求，扮演了瀏覽器端和后臺Web服務(wù)器中轉的角色。因為它工作在HTTP層（應用層），也就是網(wǎng)絡(luò )七層結構中的第七層，因此也被稱(chēng)為“七層負載均衡”?？梢宰龇聪虼淼能浖芏?，比較常見(jiàn)的一種是Nginx。

??Nginx是一種非常靈活的反向代理軟件，可以自由定制化轉發(fā)策略，分配服務(wù)器流量的權重等。反向代理中，常見(jiàn)的一個(gè)問(wèn)題，就是Web服務(wù)器存儲的session數據，因為一般負載均衡的策略都是隨機分配請求的。同一個(gè)登錄用戶(hù)的請求，無(wú)法保證一定分配到相同的Web機器上，會(huì )導致無(wú)法找到session的問(wèn)題。

??解決方案主要有兩種：
??配置反向代理的轉發(fā)規則，讓同一個(gè)用戶(hù)的請求一定落到同一臺機器上（通過(guò)分析cookie），復雜的轉發(fā)規則將會(huì )消耗更多的CPU，也增加了代理服務(wù)器的負擔。
??將session這類(lèi)的信息，專(zhuān)門(mén)用某個(gè)獨立服務(wù)來(lái)存儲，例如redis/memchache，這個(gè)方案是比較推薦的。
??反向代理服務(wù)，也是可以開(kāi)啟緩存的，如果開(kāi)啟了，會(huì )增加反向代理的負擔，需要謹慎使用。這種負載均衡策略實(shí)現和部署非常簡(jiǎn)單，而且性能表現也比較好。但是，它有“單點(diǎn)故障”的問(wèn)題，如果掛了，會(huì )帶來(lái)很多的麻煩。而且，到了后期Web服務(wù)器繼續增加，它本身可能成為系統的瓶頸。
 
??四、IP負載均衡
??IP負載均衡服務(wù)是工作在網(wǎng)絡(luò )層（修改IP）和傳輸層（修改端口，第四層），比起工作在應用層（第七層）性能要高出非常多。原理是，他是對IP層的數據包的IP地址和端口信息進(jìn)行修改，達到負載均衡的目的。這種方式，也被稱(chēng)為“四層負載均衡”。常見(jiàn)的負載均衡方式，是LVS（Linux Virtual Server，Linux虛擬服務(wù)），通過(guò)IPVS（IP Virtual Server，IP虛擬服務(wù)）來(lái)實(shí)現。

??在負載均衡服務(wù)器收到客戶(hù)端的IP包的時(shí)候，會(huì )修改IP包的目標IP地址或端口，然后原封不動(dòng)地投遞到內部網(wǎng)絡(luò )中，數據包會(huì )流入到實(shí)際Web服務(wù)器。實(shí)際服務(wù)器處理完成后，又會(huì )將數據包投遞回給負載均衡服務(wù)器，它再修改目標IP地址為用戶(hù)IP地址，最終回到客戶(hù)端。

??上述的方式叫LVS-NAT，除此之外，還有LVS-RD（直接路由），LVS-TUN（IP隧道），三者之間都屬于LVS的方式，但是有一定的區別，篇幅問(wèn)題，不贅敘。

??IP負載均衡的性能要高出Nginx的反向代理很多，它只處理到傳輸層為止的數據包，并不做進(jìn)一步的組包，然后直接轉發(fā)給實(shí)際服務(wù)器。不過(guò)，它的配置和搭建比較復雜。

??五、DNS負載均衡
??DNS（Domain Name System）負責解析的服務(wù)，域名url實(shí)際上是服務(wù)器的別名，實(shí)際映射是一個(gè)IP地址，解析過(guò)程，就是DNS完成域名到IP的映射。而一個(gè)域名是可以配置成對應多個(gè)IP的。因此，DNS也就可以作為負載均衡服務(wù)。
??這種負載均衡策略，配置簡(jiǎn)單，性能極佳。但是，不能自由定義規則，而且，變更被映射的IP或者機器故障時(shí)很麻煩，還存在DNS生效延遲的問(wèn)題。
??六、DNS/GSLB負載均衡

??我們常用的cdn/' target='_blank'>CDN（Content Delivery Network，內容分發(fā)網(wǎng)絡(luò )）實(shí)現方式，其實(shí)就是在同一個(gè)域名映射為多IP的基礎上更進(jìn)一步，通過(guò)GSLB（Global Server Load Balance，全局負載均衡）按照指定規則映射域名的IP。一般情況下都是按照地理位置，將離用戶(hù)近的IP返回給用戶(hù)，減少網(wǎng)絡(luò )傳輸中的路由節點(diǎn)之間的跳躍消耗。

??圖中的“向上尋找”，實(shí)際過(guò)程是LDNS（Local DNS）先向根（Root Name Server）獲取到頂級根的Name Server（例如.com的），然后得到指定域名的授權DNS，然后再獲得實(shí)際服務(wù)器IP。

??CDN在Web系統中，一般情況下是用來(lái)解決大小較大的靜態(tài)資源（html/Js/Css/圖片等）的加載問(wèn)題，讓這些比較依賴(lài)網(wǎng)絡(luò )下載的內容，盡可能離用戶(hù)更近，提升用戶(hù)體驗。

??例如，我訪(fǎng)問(wèn)了一張imgcache.gtimg上的圖片（騰訊的自建CDN，不使用qq.的原因是防止http請求的時(shí)候，帶上了多余的cookie信息），我獲得的IP是183.60.217.90。

??這種方式，和前面的DNS負載均衡一樣，不僅性能極佳，而且支持配置多種策略。但是，搭建和維護成本非常高?；ヂ?lián)網(wǎng)一線(xiàn)公司，會(huì )自建CDN服務(wù)，中小型公司一般使用第三方提供的CDN。小伙伴們要想獲得更多負載均衡解決方案的內容，請關(guān)注特網(wǎng)！