云計算中負載均衡的基礎(chǔ)架構(gòu)與使用場景是什么

這篇文章將為大家詳細講解有關(guān)云計算中負載均衡的基礎(chǔ)架構(gòu)與使用場景是什么，文章內(nèi)容質(zhì)量較高，因此小編分享給大家做個參考，希望大家閱讀完這篇文章后對相關(guān)知識有一定的了解。

基礎(chǔ)架構(gòu)

負載均衡采用集群部署，可實現(xiàn)會話同步，以消除服務(wù)器單點故障，提升冗余，保證服務(wù)的穩(wěn)定性。阿里云當前提供四層（TCP協(xié)議和UDP協(xié)議）和七層（HTTP和HTTPS協(xié)議）的負載均衡服務(wù)。

• 四層采用開源軟件LVS（Linux Virtual Server）+ keepalived的方式實現(xiàn)負載均衡，并根據(jù)云計算需求對其進行了個性化定制。

• 七層采用Tengine實現(xiàn)負載均衡。Tengine是由淘寶網(wǎng)發(fā)起的Web服務(wù)器項目，它在Nginx的基礎(chǔ)上，針對有大訪問量的網(wǎng)站需求，添加了很多高級功能和特性。

如下圖所示，各個地域的四層負載均衡實際上是由多臺LVS機器部署成一個LVS集群來運行的。采用集群部署模式極大地保證了異常情況下負載均衡服務(wù)的可用性、穩(wěn)定性與可擴展性。

LVS集群內(nèi)的每臺LVS都會進行會話，通過組播報文同步到該集群內(nèi)的其它LVS機器上，從而實現(xiàn)LVS集群內(nèi)各臺機器間的會話同步。如下圖所示，當客戶端向服務(wù)端傳輸三個數(shù)據(jù)包后，在LVS1上建立的會話A開始同步到其它LVS機器上。圖中實線表示現(xiàn)有的連接，圖中虛線表示當LVS1出現(xiàn)故障或進行維護時，這部分流量會走到一臺可以正常運行的機器LVS2上。因而負載均衡集群支持熱升級，并且在機器故障和集群維護時最大程度對用戶透明，不影響用戶業(yè)務(wù)。

注意：對于連接未建立（三次握手未完成），或者已建立連接但未觸發(fā)會話同步機制，熱升級不保證連接不中斷，需要依靠客戶端重新發(fā)起連接。

使用場景

負載均衡主要應(yīng)用于以下場景中：

場景一：應(yīng)用于高訪問量的業(yè)務(wù)

如果您的應(yīng)用訪問量很高，您可以通過配置監(jiān)聽規(guī)則將流量分發(fā)到不同的ECS實例上。此外，您可以使用會話保持功能將同一客戶端的請求轉(zhuǎn)發(fā)到同一臺后端ECS，提高訪問效率。

場景二：橫向擴張系統(tǒng)

您可以根據(jù)業(yè)務(wù)發(fā)展的需要，通過隨時添加和移除ECS實例來擴展應(yīng)用系統(tǒng)的服務(wù)能力，適用于各種Web服務(wù)器和App服務(wù)器。

場景三：消除單點故障

您可以在負載均衡實例下添加多臺ECS實例。當其中一部分ECS實例發(fā)生故障后，負載均衡會自動屏蔽故障的ECS實例，將請求分發(fā)給正常運行的ECS實例，保證應(yīng)用系統(tǒng)仍能正常工作。

場景四：同城容災(zāi) （多可用區(qū)容災(zāi)）

為了提供更加穩(wěn)定可靠的負載均衡服務(wù)，阿里云負載均衡已在各地域部署了多可用區(qū)以實現(xiàn)同地域容災(zāi)。當主可用區(qū)出現(xiàn)機房故障或不可用時，負載均衡仍然有能力在非常短的時間內(nèi)（大約30s中斷）切換到另外一個備可用區(qū)恢復(fù)服務(wù)能力；當主可用區(qū)恢復(fù)時，負載均衡同樣會自動切換到主可用區(qū)提供服務(wù)。

使用負載均衡時，您可以將負載均衡實例部署在支持多可用區(qū)的地域以實現(xiàn)同城容災(zāi)。此外，建議您結(jié)合自身的應(yīng)用需要，綜合考慮后端服務(wù)器的部署。如果您的每個可用區(qū)均至少添加了一臺ECS實例，那么此種部署模式下的負載均衡服務(wù)的效率是最高的。

如下圖所示，在負載均衡實例下綁定不同可用區(qū)的ECS實例。正常情況下，用戶訪問流量將轉(zhuǎn)發(fā)至主可用區(qū)內(nèi)的ECS實例；當可用區(qū)A發(fā)生故障時，用戶訪問流量將轉(zhuǎn)發(fā)至備可用區(qū)內(nèi)的ECS實例。此種部署既可以避免因為單個可用區(qū)的故障而導致對外服務(wù)的不可用，也可以通過不同產(chǎn)品間可用區(qū)的選擇來降低延遲。

如果您采取如下圖所示的部署方案，即在負載均衡實例的主可用區(qū)下綁定多臺ECS實例，而在備可用區(qū)沒有任何ECS實例。當主可用區(qū)發(fā)生故障時會造成業(yè)務(wù)中斷，因為備可用區(qū)沒有ECS實例來接收請求。這樣的部署方式很明顯是以犧牲高可用性為代價來獲取低延時。

場景五：跨地域容災(zāi)

您可以在不同地域下部署負載均衡實例，并分別掛載相應(yīng)地域內(nèi)不同可用區(qū)的ECS。上層利用云解析做智能DNS，將域名解析到不同地域的負載均衡實例服務(wù)地址下，可實現(xiàn)全局負載均衡。當某個地域出現(xiàn)不可用時，暫停對應(yīng)解析即可實現(xiàn)所有用戶訪問不受影響。

關(guān)于云計算中負載均衡的基礎(chǔ)架構(gòu)與使用場景是什么就分享到這里了，希望以上內(nèi)容可以對大家有一定的幫助，可以學到更多知識。如果覺得文章不錯，可以把它分享出去讓更多的人看到。