每年进入3-4月所有的高等院校开始了一年一度的毕业生答辩准备阶段,现如今毕业论文或者毕业设计也更加的贴近了互联发展的趋势,很多学校开始做最热话题云计算openstack架构的实现以及云计算环境搭建,先不说这个毕业设计的切入点是否正确,就说选择该题目后你如何下手?下面给大家分享千锋讲师给学员准备的高并发大型互联网站架构设计第二部分。
2.使用技术分析
大型网站架构的设计必须要能够适应大型网站的高并发、大流量的特点,实现网站高可用并满足网站需求快速变更,发布频繁的要求。那么要实现这些功能就离不开负载均衡[17],数据库,缓存,Web服务器,自动化运维,监控,协同办公工具,网络装机,跳板机等技术了。
2.1负载均衡技术
负载均衡是一种高可用策略,即通过负载均衡策略将流量分发到后端真正的服务器上,以减轻服务器负担[14]。
架构中负载均衡的出现是为了提高网站负载,提高并发量。负载均衡分为硬件和软件两类[12],如果按照OSI模型来划分的话,负载均衡又分为四层负载均衡和七层负载均衡。
我们此次架构的负载均衡技术使用Nginx做七层的负载均衡,七层负载均衡也是我们现在大多数企业中正在使用的负载均衡技术。
2.1.1硬件负载均衡
硬件负载均衡,又称负载均衡器,是一种在服务器和外部网络之间安装的设备[18]。下面介绍几种目前主流的负载均衡器:F5 BIG-IP负载均衡器(LTM)、红帽的AppDirector (AD)系列、梭子鱼负载均衡。
2.1.2软件负载均衡
由于负载均衡器所需费用较大,所以我们一般情况下都会使用软件做负载均衡。软件负载均衡中也同样有四七层之分,其中四层负载均衡以LVS为代表,七层中常用Nginx来做负载均衡[13]。我们此次架构的设计也都是采取软件的方式来实现负载均衡功能的。
2.1.2.1四层负载均衡LVS
LVS是一种四层负载均衡技术,LVS的优点有:
1.抗负载能力强,硬件消耗低。
2.配置简单。
3.工作稳定。
4.大流量情况下无太大影响。
5.应用范围比较广。
LVS一共有四种负载均衡模式,分别为NAT模式,DR模式,TUN模式,以及FULLNAT模式。
1.NAT模式:后端服务器可支持10-20台,使用最少两个网段。工作原理如下图2-1所示:
几个名词解释:
VIP:虚拟IP,即管理地址,那么为用户提供访问的挂在调度器上的IP就是VIP,也有人称它为浮动IP。
RIP:服务器的真实IP地址。
CIP:客户端的IP地址。
RS:真实服务器
图21 LVS-NAT模式
2.DR模式:后端服务器支持数量100+台,使用一个网段,也是我们企业里使用LVS时经常采用的一种模式。工作原理如下图2-2所示:
图22 LVS-DR模式
3.Tunnel隧道模式:后端可以支持数量为100台左右的服务器,工作原理如下图2-3所示:
图23 LVS-TUN模式
4.FULLNAT模式:相比于NAT的局域网,FULLNAT是相对于没有那么局限,它是限制在内网中的,阿里团队研发。工作原理如下图2-4所示:
图24 FULLNAT模式