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现代网络负载均衡和代理技术,终于弄懂负载均衡那点事

作者: 来源: 2018-01-17 14:09:48 阅读 我要评论

在边沿安排拓扑(后面会讲解)中,负载均衡器经常须要实现各类包含频率限制、认证以及 DoS 防备(例如 IP 地址的标记和辨识、Tarpitting等方法)等在内的安然功能。

设备和控制平面

负载均衡器应当是可设备的。在大年夜范围安排中,这是一个重要的工作量。平日来说,用来设备负载均衡器的体系被称为“控制平面”,会有多种实现。拙作 Service Mesh Data Plan vs Control Plan 中对这一部分内容作了更深刻的商量。

还有很多

这部分只是对于负载均衡器的功能层面作了一些介绍。下面还会在七层负载均衡器方面做更多的深刻评论辩论。

我们已经对负载均衡器的概念作了一些概括的介绍,四层和七层负载均衡器的差别,以及负载均衡器特点的汇总,接下来我们会针对分布式体系中的负载均衡器安排拓扑进行一些商量(下面的每一种拓扑都是实用于四层和七层负载均衡器的)。

这里只是扼要的提到了硬件和软件的问题,重要聚焦在四层负载均衡高可用方面的汗青问题。这一范畴的业界趋势又若何呢?

中心代劳

图 4 描述的┞封种拓扑对多半读者来说都是最熟悉的。这一类别包含了硬件产品、云软件解决筹划还有一些纯软件自立筹划。中心代劳筹划的优势在于对用户供给的简便性。

一般情况下用户只要经由过程 DNS 连接到负载均衡器即可,无需担心其他情况;弱势在于,负载均衡器存在单点掉败的风险,同时也是可能的机能瓶颈。中心代劳平日是一个不便运维的黑盒子。问题涌如今哪里?是客户端照样物理收集?是中心代劳照样后端?很难界定。

边沿代劳

图 5 实际上是中心代劳的一种变体,这种负载均衡器可以经由过程 Internet 进行拜访。在这一场景下,负载均衡器平日须要供给一些附加的 “API 网关”类功能,例如 TLS 终端、频率限制、认证以及流量路由等。优势和劣势跟中心服代劳类似。在一个大年夜的面向 Internet 的分布式体系中,边沿办事器平日是一个须要的构成部分。

客户端平日会应用某个不受办事供给商控制的收集库,经由过程 DNS 来拜访这一体系(后面将会评论辩论的嵌入客户库或者 Sidecar 代劳拓扑都不合食?居运行在客户端)。别的为了安然方面的┞峰酌,为所有的面向 Internet 的流量应用单一的网关来供给入站流量是一个广泛请求。

嵌入式客户库

为了克服随中心代劳而出现的单点掉败以及机能问题,很多成熟架构把负载均衡直接植入如图 6 所示的客户端库中。不合的库所支撑的功能差别很大年夜,词攀类产品中最有名的功能丰富的包含 Finagle、Eureka/Ribbon/Hystrix 以及 gRPC(大年夜致基于 Google 的一个称为 Stubby 的内部体系)。这种方法的好处是把所有负载均衡特点完全分布到每个客户端,大年夜而避免了前面说到的单点掉败和机能瓶颈。

这种做法的弱势也很明显,一个组织应用的所有说话,都须要实现这种客户端库。分布式架构下,这种多说话支撑的请求会越来越多。这种情况里,每种说话的收集库实现造成的成本会让人望而却步。最后,在大年夜的办事架构中进行库进级也是一个很大年夜的挑衅,而在临盆情况中并交运行不合的版本,又会给运维造成更大年夜压力。

Sidecar 代劳

不合负载均衡器拓扑的总结和好坏势

  • 中心代劳拓扑是最简单的最典范的方法。他的弱点在于:故障单点、伸缩瓶颈以及黑箱操作。
  • 边沿代劳拓扑和中心代劳类似,平日无法忽视。
  • 嵌入客户端库的方法供给了最好的机能和伸缩性,不过面向多种说话的开辟,和进级所有办事的库都是很大年夜的挑衅。
  • Sidecar 代劳拓扑比嵌入式客户端库要弱,但也避免了这种方法的两大年夜可贵。

上文中也提到过,负载均衡的一个常见功能,越来越多的动态体系被安排,调试难度也水涨船高。结实的协定规范不雅测输出可能是将来七层负载均衡器要供给的最重要功能之一。统计数字、分布式跟踪以及可以定义日记的输出,今朝已经成为对器层负载均衡解决筹划的必须请求。

总的来说,我认为在办事对办事的情况下,Sidecar 代劳拓扑(Service Mesh)会逐渐代替所有其他拓扑情势。为了处理进入 Service Mesh 之前的流量,边沿代劳拓扑会经久存在。

4.四层负载均衡的近况

四层负载均衡器还有效么?

本文已经谈论了很多七层负载均衡器对现代协定的好处,后面还会谈到七层负载均衡的功能细节。这是否意味着四层负载均衡器无需存在了?不是的。固然我认为最终七层负载均衡会完全在办事对办事的场景中代替四层负载均衡器,但四层负载均衡器对边沿通信照样异常有意义的,这是因为所有现代的大年夜型分布式架构都是用了两层的四层/七层负载均衡架构来处理互联网流量。在七层负载均衡器之前安排自力的四层负载均衡器的好处是:


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