負(fù)載均衡策略及散列算法

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1、淺談分布式應(yīng)用By薛長俊2010-05-18負(fù)載均衡策略負(fù)載均衡算法負(fù)載均衡策略基于DNS的負(fù)載均衡。基于反向代理的負(fù)載均衡。基于特定服務(wù)器軟件的負(fù)載均衡。基于NAT的負(fù)載均衡。基于CDN的負(fù)載均衡?；贒NS的負(fù)載均衡實(shí)現(xiàn)原理：一個(gè)域名綁定多個(gè)IP，通過DNS服務(wù)中的隨機(jī)域名解析來實(shí)現(xiàn)?；贒NS的負(fù)載均衡優(yōu)點(diǎn)：實(shí)現(xiàn)簡單、實(shí)施容易、成本低、適用于大多數(shù)TCP/IP應(yīng)用?；贒NS的負(fù)載均衡問題：一旦某個(gè)服務(wù)器出現(xiàn)故障，即使及時(shí)修改了DNS設(shè)置，還是要等待足夠的時(shí)間（刷新時(shí)間）才能發(fā)揮作用，在此期間保存了故障服務(wù)器地址的客戶計(jì)算機(jī)將不能正常訪問服務(wù)器。缺陷：DNS負(fù)

2、載均衡無法得知服務(wù)器之間的差異，它不能做到為性能較好的服務(wù)器多分配請求，也不能了解到服務(wù)器的當(dāng)前狀態(tài)，甚至?xí)霈F(xiàn)客戶請求集中在某一臺服務(wù)器上的偶然情況。基于反向代理的負(fù)載均衡實(shí)現(xiàn)原理：通過正則映射將請求重定向到內(nèi)容服務(wù)器。基于反向代理的負(fù)載均衡優(yōu)點(diǎn)：自帶高速緩沖，可減輕內(nèi)容服務(wù)器壓力，提速網(wǎng)絡(luò)訪問效率?；诜聪虼淼呢?fù)載均衡問題：針對每一次代理，代理服務(wù)器就必須打開兩個(gè)連接，一個(gè)對外，一個(gè)對內(nèi)，因此在并發(fā)連接請求數(shù)量非常大的時(shí)候，代理服務(wù)器的負(fù)載也就非常大了，在最后代理服務(wù)器本身可能會(huì)成為服務(wù)的瓶頸。缺陷：反向代理是處于OSI參考模型第七層應(yīng)用的，所以就必須為每一種

3、應(yīng)用服務(wù)專門開發(fā)一個(gè)反向代理服務(wù)器，這樣就限制了反向代理負(fù)載均衡技術(shù)的應(yīng)用范圍，現(xiàn)在一般都用于對web服務(wù)器的負(fù)載均衡。基于特定服務(wù)器軟件的負(fù)載均衡實(shí)現(xiàn)原理：利用網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的重定向功能來實(shí)現(xiàn)?；谔囟ǚ?wù)器軟件的負(fù)載均衡優(yōu)點(diǎn)：服務(wù)可定制，可依據(jù)底層服務(wù)器的性能及實(shí)況進(jìn)行負(fù)載調(diào)控。基于特定服務(wù)器軟件的負(fù)載均衡問題：需要改動(dòng)軟件，成本較高。缺陷：反向代理是處于OSI參考模型第七層應(yīng)用的，所以就必須為每一種應(yīng)用服務(wù)專門開發(fā)一個(gè)反向代理服務(wù)器，這樣就限制了反向代理負(fù)載均衡技術(shù)的應(yīng)用范圍，現(xiàn)在一般都用于對web服務(wù)器的負(fù)載均衡?；贜AT的負(fù)載均衡實(shí)現(xiàn)原理：將一個(gè)外部IP地址映

4、射為多個(gè)內(nèi)部IP地址?；贜AT的負(fù)載均衡優(yōu)點(diǎn)：比較完善的負(fù)載均衡技術(shù)，均衡算法也較靈活，如隨機(jī)選擇、最少連接數(shù)及響應(yīng)時(shí)間等來分配負(fù)載?；贜AT的負(fù)載均衡問題：伸縮能力有限，當(dāng)服務(wù)器結(jié)點(diǎn)數(shù)目過多時(shí)，調(diào)度器本身有可能成為系統(tǒng)的新瓶頸?；贑DN的負(fù)載均衡實(shí)現(xiàn)原理：通過在現(xiàn)有的Internet中增加一層新的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，將網(wǎng)站的內(nèi)容發(fā)布到最接近用戶的網(wǎng)絡(luò)“邊緣”，使用戶可以就近取得所需的內(nèi)容。基于CDN的負(fù)載均衡優(yōu)點(diǎn)：用戶訪問就近服務(wù)器，提高訪問速度。負(fù)載均衡算法輪詢算法。Hash散列算法。最少鏈接算法。最快鏈接算法。加權(quán)算法。動(dòng)態(tài)反饋算法。輪詢算法實(shí)現(xiàn)原理：每一次把來自

5、用戶的請求輪流分配給內(nèi)部中的服務(wù)器，從1開始，直到N(內(nèi)部服務(wù)器個(gè)數(shù))，然后重新開始循環(huán)。輪詢算法優(yōu)點(diǎn)：簡介，無狀態(tài)調(diào)度。缺點(diǎn)：輪詢調(diào)度算法假設(shè)所有服務(wù)器的處理性能都相同，不關(guān)心每臺服務(wù)器的當(dāng)前連接數(shù)和響應(yīng)速度。當(dāng)請求服務(wù)間隔時(shí)間變化比較大時(shí)，輪詢調(diào)度算法容易導(dǎo)致服務(wù)器間的負(fù)載不平衡。輪詢算法適用：服務(wù)器組中的所有服務(wù)器都有相同的軟硬件配置并且平均服務(wù)請求相對均衡的情況。Hash散列算法MD5。一致性Hash算法。各種經(jīng)典Hash算法。自定義Hash算法。Hash散列算法inthash(char*key_str,unsignedlongMAX_SS_NUM){reg

6、isterunsignedinth;registerunsignedchar*p;for(h=0,p=(unsignedchar*)key_str;*p;p++){h=31*h+*p;}return(h%MAX_SS_NUM);}一個(gè)較經(jīng)典的Hash算法。Hash散列算法unsignedhtable_hash(constchar*s,unsignedsize){unsignedlongh=0;unsignedlongg;char*md5s=MDString(s);while(*md5s){h=(h<<4)+*md5s++;if((g=(h&0xf0000000))!

7、=0){h^=(g>>24);h^=g;}}return(h%size);}一個(gè)使用了MD5的自定義Hash算法。最少鏈接算法實(shí)現(xiàn)原理：將請求分配至當(dāng)前鏈接數(shù)最少的服務(wù)器。最少鏈接算法優(yōu)點(diǎn)：實(shí)現(xiàn)起來比較簡潔，在大多數(shù)情況下非常有效。缺點(diǎn)：當(dāng)各個(gè)服務(wù)器的處理能力不同時(shí)，該算法并不理想。最少鏈接算法適用：需要長時(shí)處理的請求服務(wù)，如FTP等應(yīng)用。最快鏈接算法實(shí)現(xiàn)原理：均衡器記錄自身到每一個(gè)集群節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)響應(yīng)時(shí)間，并將下一個(gè)到達(dá)的連接請求分配給響應(yīng)時(shí)間最短的節(jié)點(diǎn)。適用：基于拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)重定向的高級均衡策略。思考思考1：目前我們用到的負(fù)載均衡技術(shù)有哪些，都用在什么地方？思考2