現(xiàn)在我們講到負(fù)載均衡的知識(shí)，那么肯定離不開集群的學(xué)習(xí)。很多朋友，尤其是初次接觸負(fù)載均衡這方面內(nèi)容的朋友，都會(huì)把集群和負(fù)載均衡的問題搞混。那么，總的來說，其實(shí)負(fù)載均衡是包含在集群中的，它的發(fā)展就來源于集群中的一項(xiàng)技術(shù)。現(xiàn)在的負(fù)載均衡已經(jīng)應(yīng)用到很多領(lǐng)域了。現(xiàn)在我們就來澄清一下兩者的概念吧。

在進(jìn)入集群系統(tǒng)架構(gòu)探討之前,先定義一些專門術(shù)語(yǔ):

1.集群(Cluster):

是一組獨(dú)立的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)構(gòu)成一個(gè)松耦合的多處理器系統(tǒng),它們之間通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)進(jìn)程間的通信｡應(yīng)用程序可以通過網(wǎng)絡(luò)共享內(nèi)存進(jìn)行消息傳送,實(shí)現(xiàn)分布式計(jì)算機(jī)｡

2.負(fù)載均衡(Load Balance):

先得從集群講起,集群就是一組連在一起的計(jì)算機(jī),從外部看它是一個(gè)系統(tǒng),各節(jié)點(diǎn)可以是不同的操作系統(tǒng)或不同硬件構(gòu)成的計(jì)算機(jī)｡如一個(gè)提供Web服務(wù)的集群,對(duì)外界來看是一個(gè)大Web服務(wù)器｡不過集群的節(jié)點(diǎn)也可以單獨(dú)提供服務(wù)｡

3.特點(diǎn):

在現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)之上,負(fù)載均衡提供了一種廉價(jià)有效的方法擴(kuò)展服務(wù)器帶寬和增加吞吐量,加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)處理能力,提高網(wǎng)絡(luò)的靈活性和可用性｡

集群系統(tǒng)(Cluster)主要解決下面幾個(gè)問題:

高可靠性(HA):

利用集群管理軟件,當(dāng)主服務(wù)器故障時(shí),備份服務(wù)器能夠自動(dòng)接管主服務(wù)器的工作,并及時(shí)切換過去,以實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶的不間斷服務(wù)｡

高性能計(jì)算(HP):

即充分利用集群中的每一臺(tái)計(jì)算機(jī)的資源,實(shí)現(xiàn)復(fù)雜運(yùn)算的并行處理,通常用于科學(xué)計(jì)算領(lǐng)域,比如基因分析,化學(xué)分析等｡

負(fù)載均衡:

即把負(fù)載壓力根據(jù)某種算法合理分配到集群中的每一臺(tái)計(jì)算機(jī)上,以減輕主服務(wù)器的壓力,降低對(duì)主服務(wù)器的硬件和軟件要求｡

目前比較常用的負(fù)載均衡技術(shù)主要有:

1.基于DNS的負(fù)載均衡

通過DNS服務(wù)中的隨機(jī)名字解析來實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡,在DNS服務(wù)器中,可以為多個(gè)不同的地址配置同一個(gè)名字,而最終查詢這個(gè)名字的客戶機(jī)將在解析這個(gè)名字時(shí)得到其中一個(gè)地址｡因此,對(duì)于同一個(gè)名字,不同的客戶機(jī)會(huì)得到不同的地址,他們也就訪問不同地址上的Web服務(wù)器,從而達(dá)到負(fù)載均衡的目的｡

2.反向代理負(fù)載均衡(如Apache+JK2+Tomcat這種組合)

使用代理服務(wù)器可以將請(qǐng)求轉(zhuǎn)發(fā)給內(nèi)部的Web服務(wù)器,讓代理服務(wù)器將請(qǐng)求均勻地轉(zhuǎn)發(fā)給多臺(tái)內(nèi)部Web服務(wù)器之一上,從而達(dá)到負(fù)載均衡的目的｡這種代理方式與普通的代理方式有所不同,標(biāo)準(zhǔn)代理方式是客戶使用代理訪問多個(gè)外部Web服務(wù)器,而這種代理方式是多個(gè)客戶使用它訪問內(nèi)部Web服務(wù)器,因此也被稱為反向代理模式｡

3.基于NAT(Network Address Translation)的負(fù)載均衡技術(shù)(如Linux Virtual Server,簡(jiǎn)稱LVS)

網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換為在內(nèi)部地址和外部地址之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換,以便具備內(nèi)部地址的計(jì)算機(jī)能訪問外部網(wǎng)絡(luò),而當(dāng)外部網(wǎng)絡(luò)中的計(jì)算機(jī)訪問地址轉(zhuǎn)換網(wǎng)關(guān)擁有的某一外部地址時(shí),地址轉(zhuǎn)換網(wǎng)關(guān)能將其轉(zhuǎn)發(fā)到一個(gè)映射的內(nèi)部地址上｡因此如果地址轉(zhuǎn)換網(wǎng)關(guān)能將每個(gè)連接均勻轉(zhuǎn)換為不同的內(nèi)部服務(wù)器地址,此后外部網(wǎng)絡(luò)中的計(jì)算機(jī)就各自與自己轉(zhuǎn)換得到的地址上服務(wù)器進(jìn)行通信,從而達(dá)到負(fù)載分擔(dān)的目的｡