2.2. 集群(Cluster)

2.2. 集群(Cluster)
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集群有很多實現方法，分為硬件和軟件，集群可以在不同網絡層面上實現

實現IP輪循（Bind DNS）
硬件四層交換（硬件負載均衡設備 F5 BIG IP）
軟件四層交換（linux virtual server）
應用層上實現（tomcat）

越是低層性能越好，越是上層功能更強

集群的分類

高可用性集群
負載均衡集群
超級計算集群

網站一般用到兩種集群分別是高可用性集群和負載均衡集群

2.2.1. 負載均衡

2.2.1.1. DNS負載均衡

這是早期出現的負載均衡技術，直到現在，很多網站仍然使用DNS負載均衡。

你可通過ping命令觀看它是如何工作的，例如你可反覆ping個網域名。

			
C:\>ping www.163.com

Pinging www.cache.split.netease.com [220.181.28.52] with 32 bytes of data:

Reply from 220.181.28.52: bytes=32 time=226ms TTL=53
Reply from 220.181.28.52: bytes=32 time=225ms TTL=53
Reply from 220.181.28.52: bytes=32 time=226ms TTL=53
Reply from 220.181.28.52: bytes=32 time=226ms TTL=53

Ping statistics for 220.181.28.52:
    Packets: Sent = 4, Received = 4, Lost = 0 (0% loss),
Approximate round trip times in milli-seconds:
    Minimum = 225ms, Maximum = 226ms, Average = 225ms

C:\>ping www.163.com

Pinging www.cache.split.netease.com [220.181.28.53] with 32 bytes of data:

Reply from 220.181.28.53: bytes=32 time=52ms TTL=52
Reply from 220.181.28.53: bytes=32 time=53ms TTL=52
Reply from 220.181.28.53: bytes=32 time=52ms TTL=52
Reply from 220.181.28.53: bytes=32 time=52ms TTL=52

Ping statistics for 220.181.28.53:
    Packets: Sent = 4, Received = 4, Lost = 0 (0% loss),
Approximate round trip times in milli-seconds:
    Minimum = 52ms, Maximum = 53ms, Average = 52ms

C:\>ping www.163.com

Pinging www.cache.split.netease.com [220.181.28.50] with 32 bytes of data:

Reply from 220.181.28.50: bytes=32 time=51ms TTL=53
Reply from 220.181.28.50: bytes=32 time=52ms TTL=53
Reply from 220.181.28.50: bytes=32 time=52ms TTL=53
Reply from 220.181.28.50: bytes=32 time=51ms TTL=53

Ping statistics for 220.181.28.50:
    Packets: Sent = 4, Received = 4, Lost = 0 (0% loss),
Approximate round trip times in milli-seconds:
    Minimum = 51ms, Maximum = 52ms, Average = 51ms

C:\>

DNS負載均衡主要優點

技術簡單，容易實現，靈活，方便，成本低
Web伺服器可以位於互聯網的任意位置上，無地理限制。
DNS的主從結構非常穩定
可以有效的分散DDOS攻擊。
你甚至可以在DNS服務商那裡實現，自己不需要添加設備。而且沒有頻寬開銷。

DNS負載均衡主要缺點

DNS負載均衡採用的是簡單的輪循負載算法，不能夠按照伺服器節點的處理能力分配負載。
不支持故障轉移(failover)和自動恢復failback ,如果某台伺服器拓機，DNS仍會將用戶解析到這台故障伺服器上，導致不能響應客戶端。
如果添加節點或撤出節點，不能即時更新到省市級DNS,可導致部分地區不能訪問。
占用大量靜態IP。

2.2.1.2. 軟件四層交換負載均衡

軟件四層交換負載均衡為我們解決了幾個問題

能夠按照伺服器節點的處理能力分配負載。
支持故障轉移(failover)和自動恢復failback ,如果某節點拓機，調度器自動將它剔除，不響應客戶端訪問，當節點故障排除調度器立即恢復節點。
可以隨時添加節點或撤出節點，即時生效,方便網站擴容。

軟件四層交換負載均衡優點

僅僅需要一個靜態IP。
節點位於私有網絡上與WAN隔離，用戶面對的只是調度器。
可以隨時添加節點或撤出節點。
通過連接埠可以組建多個集群。

2.2.1.3. 應用層負載均衡

Tomcat balancer

mod_proxy_balancer.so ,tomcat mod_jk.so

MySQL proxy / MySQL-LB

2.2.2. 高可用性集群

俗稱：雙機熱備份

關鍵詞：心跳綫

兩部伺服器，或多部伺服器，形成一個集群，當主伺服器崩潰是，立即切換到其它節點上。

兩部伺服器要做到，內容實時同步，保持數據一直。

一般用 heartbeat + DRBD 實現。heartbeat負責切換伺服器，DRBD用於同步數據。

2.2.3. 負載均衡設備

負載均衡成熟產品

F5 Big IP
Array

這些設備可提供3,4,7層負載均衡HA，硬件已經壓縮，HTTP頭改寫，URL改寫...

其中3層交換部分多採用硬件實現。

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