如何计算WEB服务器的最大负载量?
核心提示:为了均衡集群服务器的负载,到达优化系统性能的目的,集群服务器将众多的访问要求,分散到系统中的不同节点进行处理。从而实现了更高的有效性和稳定性,而这也正是基于Web的企业利用所必须具有的特性。
web利用服务器集群系统,是由1群同时运行同1个web利用的服务器组成的集群系统,在外界看来,就像是1个服务器1样。为了均衡集群服务器的负载,到达优化系统性能的目的,集群服务器将众多的访问要求,分散到系统中的不同节点进行处理。从而实现了更高的有效性和稳定性,而这也正是基于Web的企业利用所必须具有的特性。
高可靠性可以看做为系统的1种冗余设定。对1个特定的要求,假设所申请的服务器不能进行处理的话,那末其他的服务器能不能对之进行有效的处理呢?对1个高效的系统,假设1个Web服务器失败的话,其他的服务器可以马上取代它的位置,对所申请的要求进行处理,而且这1进程对用户来讲,要尽可能的透明,使用户发觉不到!
稳定性决定了利用程序能否支持不断增长的用户要求数目,它是利用程序本身的1种能力。稳定性是影响系统性能的众多因素的1种有效的丈量手段,包括机群系统所能支持的同时访问系统的最大用户数目和处理1个要求所需要的时间。
在现有众多的均衡服务器负载的方法中,广泛研究并使用的是以下两个方法:
DNS负载平衡的方法RR-DNS(Round-Robin Domain Name System)
负载均衡器
以下,我们将就这两种方法进行讨论。
DNS轮番排程 RR-DNS(Round-Robin Domain Name System)
域名服务器(Domain Name Server)中的数据文件将主机名字映照到其IP地址。当你在浏览器中键进1个URL时(例如:www.loadbalancedsite.com),浏览器则将要求发送到DNS,要求其返回相应站点的IP地址,这被称为DNS查询。当浏览器取得该站点的IP地址后,便通过该IP地址连接到所要访问的站点,将页面展现在用户眼前。
域名服务器(DNS)通常包括1个单1的IP地址与该IP地址所映照的站点的名称的列表。在我们上面所假象的例子中,www.loadbalancedsite.com 这个站点的映照IP地址为203.24.23.3。
为了利用DNS均衡服务器的负载,对同1个站点来讲,在DNS服务器中同时具有几个不同的IP地址。这几个IP地址代表集群中不同的机器,并在逻辑上映照到同1个站点名。通过我们的例子可以更好的理解这1点,www.loadbalancedsite.com将通过下面的3个IP地址发布到1个集群中的3台机器上:
203.34.23.3
203.34.23.4
203.34.23.5
在本例中,DNS服务器中包括下面的映照表:
www.loadbalancedsite.com 203.34.23.3
www.loadbalancedsite.com 203.34.23.4
www.loadbalancedsite.com 203.34.23.5
当第1个要求到达DNS服务器时,返回的是第1台机器的IP地址203.34.23.3;当第2个要求到达时,返回的是第2台机器的IP地址203.34.23.4,以此类推。当第4个要求到达时,第1台机器的IP地址将被再次返回,循环调用。
利用上述的DNS Round Robin技术,对某1个站点的所有要求将被均匀的分配到及群中的机器上。因此,在这类技术中,集群中的所有的节点对网络来讲都是可见的。
DNS 轮番排程的上风
DNS Round Robin的最大的优点就是易于实现和代价低廉:
代价低,易于建立。 为了支持轮番排程,系统治理员只需要在DNS服务器上作1些改动,而且在很多比较新的版本的DNS服务器上已增加了这类功能。对Web利用来讲,不需要对代码作任何的修改;事实上,Web利用本身其实不会心识到负载均衡配置,即使在它眼前。
简单. 不需要网络专家来对之进行设定,或在出现题目时对之进行保护。
DNS 轮番排程的缺点
这类基于软件的负载均衡方法主要存在两处不足,1是不实时支持服务期间的关联,1是不具有高可靠性。
不支持服务器间的1致性。服务器1致性是负载均衡系统所应具有的1种能力,通过它,系统可以根据会话信息是属于服务器真个,还是底层数据库级别的,继而将用户的要求导向相应的服务器。而DNS轮番排程则不具有这类智能化的特性。它是通过cookie、隐躲域、重写URL3种方法中的1种来进行类似的判定的。当用户通过上述基于文本标志的方法与服务器建立连接以后,其所有的后续访问均是连接到同1个服务器上。题目是,服务器的IP是被浏览器暂时寄存在缓存中,1旦记录过期,则需要重新建立连接,那末同1个用户的要求很可能被不同的服务器进行处理,则先前的所有会话信息便会丢失。
不支持高可靠性。假想1个具有N个节点的集群。假设其中的1个节点损坏,那末所有的访问该节点的要求将不会有所回应,这是任何人都不愿意看到的。比较先进的路由器可以通过每隔1定的时间间隔,对节点检查,假设有损坏的节点,则将之从列表中往除的方法,解决这个题目。但是,由于在Internet上,ISPs将众多的DNS寄存在缓存中,以节省访问时间,因此,DNS的更新就会变得非常缓慢,以致于有的用户可能会访问1些已不存在的站点,或1些新的站点得不到访问。所以,虽然DNS轮番排程在1定程度上解决了负载均衡题目,但这类状态的改变其实不是10分乐观和有效的。
除上面先容的轮番排程方法外,还有3种DNS负载均衡处理分配方法,将这4种方法列出以下:
Round robin (RRS): 将工作均匀的分配到服务器 (用于实际服务主机性能1致)
Least-connections (LCS): 向较少连接的服务器分配较多的工作(IPVS 表存储了所有的活动的连接。用于实际服务主机性能1致。)
Weighted round robin (WRRS): 向较大容量的服务器分配较多的工作。可以根据负载信息动态的向上或向下调剂。 (用于实际服务主机性能不1致时)
Weighted least-connections (WLC): 考虑它们的容量向较少连接的服务器分配较多的工作。容量通过用户指定的砝码来讲明,可以根据装载信息动态的向上或向下调剂。(用于实际服务主机性能不1致时)
负载均衡器
负载均衡器通过虚拟IP地址方法,解决了轮番排程所面临的很多题目。使用了负载均衡器集群系统,在外部看来,像是具有1个IP地址的单1服务器1样,固然,这个IP地址是虚拟的,它映照了集群中的每1台机器的地址。所以,在某种程度上,负载均衡器是将全部集群的IP地址报漏给外部网络。
当要求到达负载均衡器时,它会重写该要求的头文件,并将之指定到集群中的机器上。假设某台机器被从集群中移除,要求不会别发往已不存在的服务器上,由于所有的机器表面上都具有同1个IP地址,即使集群中的某个节点被移除,该地址也不会产生变化。而且,internet上缓存的DNS条目也不再是题目了。当返回1个应对时,客户端看到的只是从负载均衡器上所返回的结果。也就是说,客户端操纵的对象是负载均衡器,对其更后真个操纵,对客户端来讲,是完全透明的。
负载均衡器的优点
服务器1致性. 负载均衡器读取客户端发出的每1个要求中所包括的cookies或url解释。基于所读出的这些信息,负载均衡器便可以够重写报头并将要求发往集群中合适的节点上,该节点保护着相应客户端要求的会话信息。在HTTP通讯中,负载均衡器可以提供服务器1致性,但其实不是通过1个安全的途径(例如:HTTPS)来提供这类服务。当消息被加密后(SSL),负载均衡器就不能读出隐躲在其中的会话信息。
通过故障恢复机制取得高可靠性. 故障恢复产生在当集群中某个节点不能处理要求,需将要求重新导向到其他节点时。主要有两种故障恢复:
要求级故障恢复。当集群中的1个节点不能处理要求时(通常是由于down机),要求被发送到其他节点。固然,在导向到其他节点的同时,保存在原节点上的会话信息将会丢失。
透明会话故障恢复。当1个援用失败后,负载均衡器会将之发送到集群中其他的节点上,以完成操纵,这1点对用户来讲是透明的。由于透明会话故障恢复需要节点具有相应的操纵信息,因此为了实现该功能,集群中的所有节点必须具有公共存储区域或通用数据库,存储会话信息数据,以提供每个节点在进行单独进程会话故障恢复时所需要的操纵信息。
统计计量。既然所有的Web利用要求都必须经过负载均衡系统,那末系统便可以够肯定活动会话的数目,在任何实例访问中的活动会话的数目,应对的次数,高峰负载次数,和在高峰期和低谷期的会话的数目,还有其他更多的。所有的这些统计信息都可以被很好的用来调剂全部系统的性能。
负载均衡器的缺点
硬件路由的缺点在于用度、复杂性和单点失败的。由于所有的要求均是通过1个单1的硬件负载均衡器来传递,因此,负载均衡器上的任何故障都将导致全部站点的崩溃。
HTTPS要求的负载均衡
正如上面所提到的,很难在那些来自HTTPS的要求上进行负载均衡和会话信息保护处理。由于,这些要求中的信息已被加密了。负载均衡器没有能力处理这类要求。不过,这里有两种方法可以解决这1题目:
代理网络服务器
硬件SSL解码器
代理服务器位于服务器集群之前,首先由它接受所有的要求并对之进行解密,然后将这些处理后的要求根据头信息重新发往相应的节点上,这类方式不需要硬件上的支持,但会增加代理服务器的额外的负担。
硬件SSL解码器,则是在要求到达负载均衡器之前,先经过它进行解密处理。这类方式比代理服务器的处理速度要快捷1些。但代价也高,而且实现比较复杂。
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