現(xiàn)在我們講到負載均衡的知識，那么肯定離不開集群的學習。很多朋友，尤其是初次接觸負載均衡這方面內(nèi)容的朋友，都會把集群和負載均衡的問題搞混。那么，總的來說，其實負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技術(shù)。現(xiàn)在的負載均衡已經(jīng)應用到很多領(lǐng)域了?，F(xiàn)在我們就來澄清一下兩者的概念吧。

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

1.集群(Cluster):

是一組獨立的計算機系統(tǒng)構(gòu)成一個松耦合的多處理器系統(tǒng),它們之間通過網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)進程間的通信｡應用程序可以通過網(wǎng)絡(luò)共享內(nèi)存進行消息傳送,實現(xiàn)分布式計算機｡

2.負載均衡(Load Balance):

先得從集群講起,集群就是一組連在一起的計算機,從外部看它是一個系統(tǒng),各節(jié)點可以是不同的操作系統(tǒng)或不同硬件構(gòu)成的計算機｡如一個提供Web服務(wù)的集群,對外界來看是一個大Web服務(wù)器｡不過集群的節(jié)點也可以單獨提供服務(wù)｡

3.特點:

在現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)之上,負載均衡提供了一種廉價有效的方法擴展服務(wù)器帶寬和增加吞吐量,加強網(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)主要解決下面幾個問題:

高可靠性(HA):

利用集群管理軟件,當主服務(wù)器故障時,備份服務(wù)器能夠自動接管主服務(wù)器的工作,并及時切換過去,以實現(xiàn)對用戶的不間斷服務(wù)｡

高性能計算(HP):

即充分利用集群中的每一臺計算機的資源,實現(xiàn)復雜運算的并行處理,通常用于科學計算領(lǐng)域,比如基因分析,化學分析等｡

負載均衡:

即把負載壓力根據(jù)某種算法合理分配到集群中的每一臺計算機上,以減輕主服務(wù)器的壓力,降低對主服務(wù)器的硬件和軟件要求｡

目前比較常用的負載均衡技術(shù)主要有:

1.基于DNS的負載均衡

通過DNS服務(wù)中的隨機名字解析來實現(xiàn)負載均衡,在DNS服務(wù)器中,可以為多個不同的地址配置同一個名字,而最終查詢這個名字的客戶機將在解析這個名字時得到其中一個地址｡因此,對于同一個名字,不同的客戶機會得到不同的地址,他們也就訪問不同地址上的Web服務(wù)器,從而達到負載均衡的目的｡

2.反向代理負載均衡(如Apache+JK2+Tomcat這種組合)

使用代理服務(wù)器可以將請求轉(zhuǎn)發(fā)給內(nèi)部的Web服務(wù)器,讓代理服務(wù)器將請求均勻地轉(zhuǎn)發(fā)給多臺內(nèi)部Web服務(wù)器之一上,從而達到負載均衡的目的｡這種代理方式與普通的代理方式有所不同,標準代理方式是客戶使用代理訪問多個外部Web服務(wù)器,而這種代理方式是多個客戶使用它訪問內(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)的負載均衡技術(shù)(如Linux Virtual Server,簡稱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行轉(zhuǎn)換,以便具備內(nèi)部地址的計算機能訪問外部網(wǎng)絡(luò),而當外部網(wǎng)絡(luò)中的計算機訪問地址轉(zhuǎn)換網(wǎng)關(guān)擁有的某一外部地址時,地址轉(zhuǎn)換網(wǎng)關(guān)能將其轉(zhuǎn)發(fā)到一個映射的內(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)中的計算機就各自與自己轉(zhuǎn)換得到的地址上服務(wù)器進行通信,從而達到負載分擔的目的｡