Was ist Lastausgleich? Eine kurze Einführung in den Lastausgleich

Der Inhalt dieses Artikels besteht darin, den Lastausgleich vorzustellen, zu verstehen, was Lastausgleich ist, welche Vorteile der Lastausgleich hat usw. Es hat einen gewissen Referenzwert. Freunde in Not können sich darauf beziehen. Ich hoffe, es wird Ihnen hilfreich sein.

1. Was ist Lastausgleich?

Unter Lastausgleich versteht man die Zuweisung der Ausführung an mehrere Betriebseinheiten, z. B. Webserver, FTP-Server, Unternehmen Wichtige Anwendungsserver und andere geschäftskritische Server usw., um Arbeitsaufgaben gemeinsam zu erledigen.

Wenn Sie es wörtlich verstehen, kann es erklären, dass N Server die Last gleichmäßig teilen und ein bestimmter Server aufgrund einer hohen Auslastung auf einem bestimmten Server nicht im Leerlauf ist. Die Voraussetzung für den Lastausgleich besteht darin, dass er von mehreren Servern erreicht werden kann, dh mehr als zwei Server sind ausreichend.

Der Lastausgleich basiert auf der vorhandenen Netzwerkstruktur und bietet eine kostengünstige, effektive und transparente Methode zur Erweiterung der Bandbreite von Netzwerkgeräten und Servern, zur Erhöhung des Durchsatzes, zur Verbesserung der Netzwerkdatenverarbeitungsfunktionen und zur Verbesserung der Netzwerkflexibilität Verfügbarkeit.

2. Vorteile des Lastausgleichs

Reduzieren Sie den Druck auf den Server und verteilen Sie den ursprünglich von einem Server benötigten Datenverkehr auf mehrere Server. Und verbessern Sie die Verfügbarkeit des Projekts. Wenn ein Server aufhängt, wird das Projekt nicht lahmgelegt.

Drei- und vierschichtiger Lastausgleich und siebenschichtiger Lastausgleich

Vier -Layer Load Balancing Balance arbeitet in der Transportschicht des OSI-Modells und seine Hauptaufgabe besteht darin, den Datenverkehr nach dem Empfang des Clients durch Ändern der Adressinformationen des Datenpakets an den Anwendungsserver weiterzuleiten.

Siebenschichtiger Lastausgleich funktioniert in der Anwendungsschicht des OSI-Modells. Da der Datenverkehr auf der Anwendungsschicht analysiert werden muss, benötigt der siebenschichtige Lastausgleich nach dem Empfang einen vollständigen Lastausgleich Der TCP/IP-Protokollstapel des Clients. Der siebenschichtige Lastausgleich stellt eine vollständige Verbindung mit dem Client her und analysiert den Anforderungsverkehr der Anwendungsschicht. Anschließend wählt er einen Anwendungsserver gemäß dem Planungsalgorithmus aus und stellt eine weitere Verbindung mit dem Anwendungsserver her, um die Anforderung zu senden Lastausgleich Die Hauptaufgabe besteht darin, als Agent zu fungieren. Der siebenschichtige Lastausgleich wird auch als „Content-Switching“ bezeichnet. Dabei wird der endgültig ausgewählte interne Server hauptsächlich durch den wirklich aussagekräftigen Inhalt der Anwendungsschicht in der Nachricht bestimmt, gekoppelt mit der vom Lastausgleichsgerät festgelegten Serverauswahlmethode.

Vorteile des siebenschichtigen Lastausgleichs: Diese Methode kann die Anfrage des Clients und die Antwort des Servers in jeder Hinsicht ändern, was die Flexibilität des Anwendungssystems auf der Netzwerkebene erheblich verbessert ; hohe Sicherheit.

Der siebenschichtige Lastausgleich konzentriert sich hauptsächlich auf das weit verbreitete HTTP-Protokoll, sodass sein Anwendungsbereich hauptsächlich auf B/S-basierten Systemen wie zahlreichen Websites oder internen Informationsplattformen liegt. Der Layer-4-Lastausgleich entspricht anderen TCP-Anwendungen, wie ERP und anderen auf C/S basierenden Systemen.

4. Lastausgleichssoftware

Lastausgleichssoftware wie Nginx, LVS, HaProxy usw. sind derzeit verfügbar im Einsatz Die drei am weitesten verbreiteten Load-Balancing-Software.

5. Lastausgleichsalgorithmus

1. Dies ist die einfachste Möglichkeit, Anfragen nacheinander an alle Backends zu senden auch die Standardzuweisungsmethode;

2. Verfolgen und Backend Die geringste Anzahl an Verbindungen weist darauf hin, dass dies der Fall ist Methode berücksichtigt die jedem Upstream in der Konfiguration zugewiesenen Gewichtsinformationen.

3. Die Anforderung wird dem Backend mit der schnellsten Antwort und der kleinsten Anzahl aktiver Verbindungen zugewiesen.

4, IP-Hash (ip_hash): Berechnen Sie den Hash-Wert für die IP-Adresse der Anforderungsquelle. IPv4 berücksichtigt die ersten drei Oktette und IPv6 berücksichtigt alle Adressbits und weist ihn dann über einige dem Backend zu Zuordnung basierend auf dem erhaltenen Hash-Wert;

5. Generischer Hash (Hash): Berechnen Sie den Hash-Wert basierend auf benutzerdefinierten Ressourcen (z. B. URL), um die Verteilung zu vervollständigen.

6. Lastausgleich basierend auf DNS

Normalerweise ordnet ein moderner Netzwerkdienstanbieter einen Domainnamen mehreren Hosts zu DNS-Abfrage, standardmäßig verwendet der DNS-Server den Round-Robin-Modus, der die Liste der IP-Adressen in einer anderen Reihenfolge zurückgibt, sodass Clientanforderungen natürlich an verschiedene Hosts verteilt werden. Diese Methode weist jedoch inhärente Mängel auf: DNS überprüft nicht die Erreichbarkeit des Hosts und der IP-Adresse, sodass nicht garantiert werden kann, dass die dem Client zugewiesene IP verfügbar ist (Google 404). Das Ergebnis der DNS-Auflösung liegt zwischen dem Client und mehreren Da zwischengeschaltete DNS-Server ständig zwischenspeichern, ist die Zuordnung der Backends nicht ideal.

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