LVS分析(上)
问题
我们知道,分布式计算机系统在成本、效益上的的高度可扩展性正是解决这个问题的有效思路。电子商务系统的管理员似乎遇到了这样一个的问题:纯粹的升级机器,既有性能的上限也有资金的困扰。 一方面,用户总是不断地追求更高的机器性能:更快的CPU、更大的内存、更多的磁盘空间、更高速的网络接入、更迅捷的响应服务、更多更方便的功能……这一切最终转化为用户对单一服务器系统不断地进行硬部件的升级。而真相往往是隐含在数字背后的:升级单一的服务器系统,其一次性投入和维护成本越来越高,但性能却越来越无法令人满意,性价比大大低于预期。 另一方面,无论在企业网、园区网还是在广域网如Internet上,业务量的发展都超出了过去最乐观的估计,热门站点几乎要同时处理数十万的在线应用;新的应用层出不穷,即使按照当时最优配置建设的网络,也很快会感到吃不消。另外,24×7小时的快速响应能力要求更加严格的商务应用环境。这一切,不仅对硬件,也对软件平台提出了更高的要求:
这样的系统,显然无法通过单一的服务器系统来实现。单一系统不仅面临着升级软硬件系统而带来的成本危机,而且在复杂的情况下,常常由于单点故障导致商业应用失效。这一切都大大加剧的商家的投入成本和运营维护成本。尤其是各个网络的核心部分,其数据流量和计算强度之大,使得单一设备根本无法承担,而如何在完成同样功能的多个网络设备之间实现合理的业务量分配,使之不致于出现一台设备过忙、而别的设备却未充分发挥处理能力的情况,就成了一个问题。因此,就有必要采用的分布式技术解决成本、性能、可扩展能力等各方面的矛盾。 采用分布式体系结构设计的集群系统恰恰是解决这类问题的方法。通过相对总体成本较低的计算机群集,可以实现单一系统无法提供的强大性能。通过前面文章的分析我们了解到,集群系统在可扩展性、可用性、性能表现等几个方面上,远远比单一系统或者并行计算机来得高效、经济。这里我们针对互联网的应用情况提出具备以下特性的系统:
不妨称之为“三高”系统。 现实中,有许多技术能够实现这样的系统。总的来说,他们都是借助某个层面上的负载均衡,将网络请求化整为零,由大量集群的服务结点来共同分担,以实现性能最大化的一项集群技术。 集群的负载均衡技术总概 其实,负载均衡并非传统意义上的“均衡”,一般来说,它只是把有可能拥塞于一个地方的负载交给多个地方分担。如果将其改称为“负载分担”,也许更好懂一些。说得通俗一点,负载均衡在网络中的作用就像轮流值日制度,把任务分给大家来完成,以免让一个人累死累活。不过,这种意义上的均衡一般是静态的,也就是事先确定的“轮值”策略 。 与轮流值日制度不同的是,动态负载均衡通过一些工具实时地分析数据包,掌握网络中的数据流量状况,把任务合理分配出去。结构上分为本地负载均衡和地域负载均衡(全局负载均衡),前一种是指对本地的服务器集群做负载均衡,后一种是指对分别放置在不同的地理位置、在不同的网络及服务器群集之间作负载均衡。 集群中每个服务结点运行一个所需服务器程序的独立拷贝,诸如Web、FTP、Telnet或e-mail服务器程序。对于某些服务(如运行在Web服务器上的那些服务)而言,程序的一个拷贝运行在群集内所有的主机上,而网络负载均衡则将工作负载在这些主机间进行分配。对于其他服务(例如e-mail),只有一台主机处理工作负载,针对这些服务,网络负载均衡允许网络通讯量流到一个主机上,并在该主机发生故障时将通讯量移至其他主机。 负载均衡技术实现结构在现有网络结构之上,负载均衡提供了一种廉价有效的方法扩展服务器带宽和增加吞吐量,加强网络数据处理能力,提高网络的灵活性和可用性。它主要完成以下任务:
对一个网络的负载均衡应用,可以从网络的不同层次入手,具体情况要看对网络瓶颈所在之处的具体分析。在多数的网络应用中,都采取了B/S模式,中间还有代理服务器之类的中间层,如果从客户端应用为起点纵向分析,参考前一章节的分层模型,我们把负载均衡技术的实现分为客户端负载均衡技术、应用服务器技术、高层协议交换、网络接入协议交换等几种方式。
◆基于客户端的负载均衡 这种模式指的是在网络的客户端运行特定的程序,该程序通过定期或不定期的收集服务器群的运行参数:CPU占用情况、磁盘IO、内存等动态信息,再根据某种选择策略,找到可以提供服务的最佳服务器,将本地的应用请求发向它。如果负载信息采集程序发现服务器失效,则找到其他可替代的服务器作为服务选择。整个过程对于应用程序来说是完全透明的,所有的工作都在运行时处理。因此这也是一种动态的负载均衡技术。 但这种技术存在通用性的问题。因为每一个客户端都要安装这个特殊的采集程序;并且,为了保证应用层的透明运行,需要针对每一个应用程序加以修改,通过动态链接库或者嵌入的方法,将客户端的访问请求能够先经过采集程序再发往服务器,以重定向的过程进行。对于每一个应用几乎要对代码进行重新开发,工作量比较大。 上一篇:如何架构高性价比的分布式计算机集群 下一篇:LVS分析(下) 更多相关文章
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