負(fù)載均衡和地的應(yīng)用優(yōu)化基礎(chǔ)

1、實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案負(fù)載均衡和應(yīng)用優(yōu)化基礎(chǔ)普及一下啥叫負(fù)載均衡：負(fù)載均衡的作用：把不同的客戶端的請(qǐng)求通過負(fù)載均衡策略分配到不同的服務(wù)器上去。負(fù)載均衡的基本工作方式： 通過更改請(qǐng)求的目的地址對(duì)請(qǐng)求進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，在服務(wù)器返回?cái)?shù)據(jù)包的時(shí)候更改返回?cái)?shù)據(jù)包的源地址保證客戶端請(qǐng)求的目的和返回包是同一個(gè)地址。負(fù)載均衡設(shè)計(jì)的三個(gè)要素：分發(fā)策略、會(huì)話保持和服務(wù)器健康檢查。分發(fā)策略：即負(fù)載均衡設(shè)備根據(jù)什么樣的策略把請(qǐng)求分發(fā)到不同的后臺(tái)服務(wù)器上。最簡單的算法就是輪詢，把用戶的請(qǐng)求依次分配到服務(wù)器上。會(huì)話保持：在大部分的應(yīng)用中都會(huì)涉及到服務(wù)器Session 控制。而且這些 Session通常不會(huì)在服務(wù)器之間進(jìn)行復(fù)制的。也就是說一

2、個(gè)用戶在登錄的時(shí)候，如果分配到了某一臺(tái)服務(wù)器上， 則最基本的要求就是這個(gè)用戶后續(xù)的請(qǐng)求都分配到這臺(tái)服務(wù)器上。如果分配到其他的服務(wù)器上則可能不認(rèn)識(shí)這個(gè)用戶的請(qǐng)求，而造成請(qǐng)求失敗。最簡單的會(huì)話保持策略是源地址會(huì)話保持，也就是負(fù)載均衡設(shè)備認(rèn)為同一個(gè)源地址過來的所有請(qǐng)求都是發(fā)自于同一個(gè)客戶端。在源地址會(huì)話保持的情況精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案下，一個(gè)客戶端的第一個(gè)請(qǐng)求會(huì)按照負(fù)載均衡策略進(jìn)行分配，一旦分配了一臺(tái)服務(wù)器之后，后續(xù)的請(qǐng)求都會(huì)發(fā)到這臺(tái)服務(wù)器。當(dāng)然，對(duì)于一些應(yīng)用如新聞、圖片等靜態(tài)的內(nèi)容就不需要會(huì)話保持了。健康檢查：負(fù)載均衡設(shè)備必須檢測后臺(tái)服務(wù)器是否在正常工作，如果發(fā)現(xiàn)某一臺(tái)服務(wù)器出現(xiàn)了故障， 則需要把這

3、臺(tái)服務(wù)器從負(fù)載均衡組里面摘掉。當(dāng)故障服務(wù)器恢復(fù)服務(wù)的時(shí)候，再把服務(wù)器重新加入到負(fù)載均衡組里面進(jìn)行處理。四層負(fù)載均衡： 就是以 TCP 的一個(gè)連接為最小單位， 也就是以一個(gè) Socket 連接的最小單位來進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，在一個(gè)Socket 里面跑了多少個(gè)交易和負(fù)載均衡無關(guān)。七層負(fù)載均衡： 負(fù)載均衡設(shè)備可以按照協(xié)議識(shí)別每一筆交易，并以每個(gè)交易為最小單位進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。比如在一個(gè)HTTP 1.1 的連接中可以包含多個(gè)Request/Response，四層負(fù)載均衡一旦在確定第一個(gè)連接的分配后，就不能對(duì)后續(xù)的 request /response進(jìn)行后續(xù)處理了。而七層負(fù)載均衡處理能把每一個(gè)http request/r

4、esponse分別進(jìn)行處理。負(fù)載均衡實(shí)際上有多種方式：1 、 DNS 負(fù)載均衡，通過DNS 協(xié)議實(shí)現(xiàn)，對(duì)于同一個(gè)域名，DNS 可以同時(shí)提供多個(gè)IP 地址對(duì)應(yīng)，瀏覽器會(huì)選擇第一個(gè)地址發(fā)出請(qǐng)求，而多個(gè)DNS 地址在LocalDNS 返回給客戶端的時(shí)候會(huì)輪詢返回，所以不同的用戶得到的第一個(gè)地址是不一樣的。因此， 對(duì)一個(gè)域名提供多個(gè)地址可以實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡的效果。另外一種DNS負(fù)載均衡的方式是DNS 服務(wù)器判斷精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案客戶端 local DNS的源地址，根據(jù)不同的源地址返回不同的IP 地址和域名對(duì)應(yīng)。比如來源是網(wǎng)通，就返回網(wǎng)通的服務(wù)器地址，來源是電信， 就返回電信的服務(wù)器地址。這樣也能實(shí)現(xiàn)負(fù)載

5、均衡的效果。2 、 NAT 負(fù)載均衡，在前面一貼已經(jīng)講過了，就不多說了。3 、重定向負(fù)載均衡，一些協(xié)議比如HTTP 是可以支持重定向的，負(fù)載均衡設(shè)備通過算法決定用戶的請(qǐng)求應(yīng)該去某臺(tái)服務(wù)器的時(shí)候，就返回一個(gè)302重定向指令使用戶重新發(fā)送一個(gè)請(qǐng)求到目的服務(wù)器。這樣實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡。在實(shí)際的網(wǎng)站環(huán)境中，由于每個(gè)編程人員的考慮角度不同，很多時(shí)候開發(fā)人員考慮的是如何實(shí)現(xiàn)功能和業(yè)務(wù)， 很少考慮訪問速度究竟如何。他們的開發(fā)環(huán)境都是很好的100M ，1000M的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，而實(shí)際應(yīng)用中客戶端可能來自于任何的地點(diǎn)和位置，有國外的訪問、CDMA 、GPRS、跨運(yùn)營商等都有可能。當(dāng)這些用戶訪問一個(gè)不優(yōu)化的網(wǎng)站的時(shí)候，就會(huì)

6、暴露出各種各樣的問題了。訪問優(yōu)化分為兩個(gè)部分，客戶端優(yōu)化和服務(wù)器端優(yōu)化：客戶端優(yōu)化主要是優(yōu)化客戶端的訪問速度。客戶端的訪問優(yōu)化可以通過以下幾種技術(shù)手段：1 、多并發(fā)連接，默認(rèn)情況下，IE 7.0 和以下或者Firefox對(duì)于同一個(gè)域名或地址，都只會(huì)用兩個(gè)TCP 連接訪問網(wǎng)站，當(dāng)一個(gè)網(wǎng)站上有幾十個(gè)對(duì)象（js,CSS,jpg,gif等）。這些對(duì)象就精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案都會(huì)在兩個(gè)TCP 連接中按照request/response方式依次下載。在局域網(wǎng)沒什么感覺，但一到了廣域網(wǎng)環(huán)境下，由于廣域網(wǎng)的延遲就會(huì)造成TCP 傳輸效率急劇下降（因?yàn)檠舆t在每一次數(shù)據(jù)包的傳輸過程中都會(huì)被加入）。解決的辦法就是使用多

7、個(gè)域名來下載這些對(duì)象，即使這些域名都對(duì)應(yīng)同一個(gè)IP，瀏覽器也會(huì)并發(fā)多個(gè)連接同時(shí)去下載對(duì)象。這也是 Flashget,網(wǎng)絡(luò)螞蟻下載東西比單獨(dú)IE 下載速度快的一個(gè)主要原因。2 、 HTTP 壓縮，大部分的瀏覽器，比如IE 和 Firefox都可以支持gzip和 deflat兩種協(xié)議的解壓縮。而HTTP的頁面內(nèi)容大部分都是以明文，所以，把服務(wù)器返回的內(nèi)容進(jìn)行壓縮后，傳輸給客戶端， 客戶端再進(jìn)行解壓縮。通常情況下， 壓縮比可以到1:5 ，也就是 100K的頁面可以壓縮到20K ，這樣，在網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量就小了很多?？蛻舳舜蜷_頁面的速度也快了許多。3 、 CDN技術(shù)，將內(nèi)容推送到離客戶端比較近的地方

8、。因此可以加快客戶端的頁面打開速度，同時(shí)降低服務(wù)器壓力。服務(wù)器端優(yōu)化：主要是減輕服務(wù)器的壓力1 、 Cache技術(shù)，通過大量的內(nèi)存Cache服務(wù)器，可以有效的降低后臺(tái)服務(wù)器的壓力。避免將業(yè)務(wù)服務(wù)器直接暴露在前端。專門設(shè)計(jì)的Cache 服務(wù)器通常具有比常規(guī)的Web服務(wù)器更好的處理性能。精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案2 、在一些商業(yè)版本的負(fù)載均衡設(shè)備中，還提供了連接優(yōu)化，也就是把很多個(gè)客戶端的TCP連接聚合成少量的TCP 連接到后臺(tái)服務(wù)器，這樣后臺(tái)服務(wù)器就不用頻繁開啟和關(guān)閉TCP 連接了，從而達(dá)到降低服務(wù)器CPU 占用率的目的。SSL 硬件加解密技術(shù)，可以直接通過硬件SSL 芯片進(jìn)行 SSL 加解密的工作。其他還有一些功能就不在這里討論了。TCP 層面優(yōu)化：主要通過調(diào)整服務(wù)器內(nèi)核的