请教一下:负载均衡服务器自身是怎样抗住高并发的?

请教一下:负载均衡服务器自身是怎样抗住高并发的?,第1张

1、负载原理

负载均衡建立在现有网络结构之上,它提供了一种廉价有效透明的方法扩展网络设备和服务器的带宽、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。

负载均衡(Load Balance)其意思就是分摊到多个操作单元上进行执行,例如Web服务器、FTP服务器、企业关键应用服务器和其它关键任务服务器等,从而共同完成工作任务

2、负载方案

1)、硬负载---通过在应用服务上层添加负载设备(F5),对访问请求根据后端应用服务的负载情况进行分发到各个服务器

2)、软负载----使用三方、开源软件(proxy、nginx)的配置,部署负载架构

简单负载架构:

3、高并发负载方案

1、扩容服务集群节点,增加相应节点数

2、扩容负载集群节点,减少单节点分流压力

服务器所用到的知识:

TCP/UDP,最基本的

并发——你可以选择使用select、poll,或者是多线程、多进程

如果你使用多线程,那么就必须使用同步技术——信号量、互斥体、条件变量的一种或几种,并且对于多线程技术,你还需要考虑使用进行线程分离与合并,

如果你使用了多进程,那么同步技术就不是你需要考虑的了,你需要考虑的是进程相关的问题了,你是使用fork还是vfork,你该如何处理客户端的请求,如何处理客户端断开连接后保证能够处理完数据并且没有僵尸进程产生,你还需要考虑高并发的问题

你发送接受数据的时候,采用何种方式,是阻塞的还是非阻塞的,还有连接超时、重传等问题

你是选择TCP还是UDP,如果选择UDP你可得忙了,需要你自己去进行重传验证,模拟TCP的三次握手,保证数据不会丢失,保证数据的有序性

还有其他很多需要你考虑的,以上都是指在Linux下的C++,本人对windows C++不了解

推荐书目:UNIX高级环境编程,UNIX网络编程,卷一。C++只不过是你使用这些技术的方式,不管你使用C还是C++,你都可以使用从这两本书中学习到很多有用的知识,但是不能保证你就可以写出高质量的服务器程序。

1、HTML静态化

效率最高、消耗最小的就是纯静态化的html页面,所以尽可能使网站上的页面采用静态页面来实现,这个最简单的方法其实也是最有效的方法。但是对于大量内容并且频繁更新的网站,无法全部手动去挨个实现,于是出现了常见的信息发布系统CMS,像常访问的各个门户站点的新闻频道,甚至他们的其他频道,都是通过信息发布系统来管理和实现的,信息发布系统可以实现最简单的信息录入自动生成静态页面,还能具备频道管理、权限管理、自动抓取等功能,对于一个大型网站来说,拥有一套高效、可管理的CMS是必不可少的。

2、图片服务器分离

对于Web服务器来说,不管是Apache、IIS还是其他容器,图片是最消耗资源的,于是有必要将图片与页面进行分离,这是基本上大型网站都会采用的策略,他们都有独立的图片服务器,甚至很多台图片服务器。这样的架构可以降低提供页面访问请求的服务器系统压力,并且可以保证系统不会因为图片问题而崩溃,在应用服务器和图片服务器上,可以进行不同的配置优化,比如apache在配置ContentType的时候可以尽量少支持,尽可能少的LoadModule,保证更高的系统消耗和执行效率。 这一实现起来是比较容易的一现,如果服务器集群操作起来更方便,如果是独立的服务器,新手可能出现上传图片只能在服务器本地的情况下,可以在令一台服务器设置的IIS采用网络路径来实现图片服务器,即不用改变程序,又能提高性能,但对于服务器本身的IO处理性能是没有任何的改变。

3、数据库集群和库表散列

大型网站都有复杂的应用,这些应用必须使用数据库,那么在面对大量访问的时候,数据库的瓶颈很快就能显现出来,这时一台数据库将很快无法满足应用,于是需要使用数据库集群或者库表散列。

4、缓存

缓存一词搞技术的都接触过,很多地方用到缓存。网站架构和网站开发中的缓存也是非常重要。架构方面的缓存,对Apache比较熟悉的人都能知道Apache提供了自己的缓存模块,也可以使用外加的Squid模块进行缓存,这两种方式均可以有效的提高Apache的访问响应能力。

网站程序开发方面的缓存,Linux上提供的Memory Cache是常用的缓存接口,可以在web开发中使用,比如用Java开发的时候就可以调用MemoryCache对一些数据进行缓存和通讯共享,一些大型社区使用了这样的架构。另外,在使用web语言开发的时候,各种语言基本都有自己的缓存模块和方法,PHP有Pear的Cache模块,Java就更多了,.net不是很熟悉,相信也肯定有。

5、镜像

镜像是大型网站常采用的提高性能和数据安全性的方式,镜像的技术可以解决不同网络接入商和地域带来的用户访问速度差异,比如ChinaNet和EduNet之间的差异就促使了很多网站在教育网内搭建镜像站点,数据进行定时更新或者实时更新。在镜像的细节技术方面,这里不阐述太深,有很多专业的现成的解决架构和产品可选。也有廉价的通过软件实现的思路,比如linux上的rsync等工具。

6、负载均衡

负载均衡将是大型网站解决高负荷访问和大量并发请求采用的终极解决办法。 负载均衡技术发展了多年,有很多专业的服务提供商和产品可以选择。

硬件四层交换

第四层交换使用第三层和第四层信息包的报头信息,根据应用区间识别业务流,将整个区间段的业务流分配到合适的应用服务器进行处理。 第四层交换功能就象是虚IP,指向物理服务器。它传输的业务服从的协议多种多样,有HTTP、FTP、NFS、Telnet或其他协议。这些业务在物理服务器基础上,需要复杂的载量平衡算法。在IP世界,业务类型由终端TCP或UDP端口地址来决定,在第四层交换中的应用区间则由源端和终端IP地址、TCP和UDP端口共同决定。

在硬件四层交换产品领域,有一些知名的产品可以选择,比如Alteon、F5等,这些产品很昂贵,但是物有所值,能够提供非常优秀的性能和很灵活的管理能力。Yahoo中国当初接近2000台服务器使用了三四台Alteon就搞定了。


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