【架构】负载均衡SLB浅谈

SLB负载均衡架构培训文档

1. 引言

作为一名架构师，理解并掌握SLB（Server Load Balancer）负载均衡架构是非常重要的。本培训文档旨在为您提供关于SLB负载均衡架构的详细知识和指导，帮助您更好地设计和优化企业级应用。

2. SLB负载均衡基础

2.1 负载均衡概念

负载均衡是一种技术，用于分散工作负载，以便在多个操作单元（如计算机、网络链接、中央处理器或磁盘驱动器）之间进行优化资源使用、最大化吞吐量、最小化响应时间，并防止任何单个资源的过载。

2.2 SLB工作原理

SLB负载均衡器通常位于客户端和服务器之间，充当反向代理。它接收来自客户端的请求，根据预定义的算法将请求分发到后端服务器，从而实现负载均衡。

2.3 SLB优势

提高应用可用性和可靠性
提升应用性能和响应速度
实现灵活的扩展和缩放
简化应用部署和维护

3. SLB负载均衡架构设计

3.1 架构层次

SLB负载均衡架构通常分为以下层次：

客户端层：客户端发送请求到SLB负载均衡器。
负载均衡层：SLB负载均衡器根据算法将请求分发到后端服务器。
服务器层：后端服务器处理请求并返回响应。

3.2 负载均衡算法

常见的负载均衡算法包括：

轮询（Round Robin）
加权轮询（Weighted Round Robin）
最少连接（Least Connections）
加权最少连接（Weighted Least Connections）
基于源IP哈希（Source IP Hash）

3.3 高可用性设计

为了确保SLB负载均衡器的高可用性，通常采用以下设计：

主备模式：主负载均衡器故障时，备用负载均衡器自动接管。
双活模式：两台或多台负载均衡器同时工作，提高系统性能和可靠性。

3.4 安全性设计

SLB负载均衡器应具备以下安全性功能：

防火墙：防止恶意访问和攻击。
SSL卸载：减轻服务器负担，提高性能。
DDoS防护：防止分布式拒绝服务攻击。

4. SLB负载均衡实践

4.1 部署SLB负载均衡器

根据企业需求，选择合适的SLB负载均衡器产品，如阿里云、腾讯云等。部署过程中，关注以下方面：

配置负载均衡策略
设置健康检查和故障转移
配置安全组和访问控制

4.2 监控与优化

通过监控SLB负载均衡器的性能指标，如请求量、响应时间、并发连接数等，评估系统状况，并根据实际情况进行优化。

4.3 故障排查与处理

当SLB负载均衡器出现故障时，遵循以下步骤进行排查和处理：

分析监控数据，确定故障原因。
根据故障原因，调整负载均衡策略或后端服务器配置。
测试并验证故障是否已解决。

5. 总结

通过本次培训，您应该对SLB负载均衡架构有了更深入的了解。作为一名架构师，您需要不断学习和实践，以更好地为企业级应用设计高效、可靠、安全的负载均衡解决方案。

SLB负载均衡技术选型培训文档

1. 引言

作为一名架构师，在进行SLB（Server Load Balancer）负载均衡技术选型时，需要全面了解各种技术的优缺点，以及主流竞品的性能、功能和成本等方面的差异。本培训文档旨在为您提供关于SLB负载均衡技术选型的详细知识和指导，帮助您为企业级应用选择合适的负载均衡解决方案。

2. SLB负载均衡技术概述

2.1 硬件负载均衡

硬件负载均衡器通常采用专用硬件实现，具有高性能、高可靠性和高安全性的特点。常见的硬件负载均衡器有F5 BIG-IP、Citrix NetScaler等。

2.2 软件负载均衡

软件负载均衡器基于通用服务器运行，具有成本低、部署灵活和易于扩展的优势。常见的软件负载均衡器有Nginx、HAProxy、LVS（Linux Virtual Server）等。

2.3 云负载均衡

云负载均衡器是云计算服务提供商提供的一种负载均衡服务，如阿里云负载均衡、腾讯云负载均衡、AWS Elastic Load Balancing等。云负载均衡器具有易于管理、按需扩展和成本透明的特点。

3. 技术选型对比

3.1 性能

硬件负载均衡器：性能较高，适用于高并发场景。
软件负载均衡器：性能适中，适用于一般并发场景。
云负载均衡器：性能取决于所选实例规格，可按需扩展。

3.2 功能

硬件负载均衡器：功能丰富，支持高级特性如全局负载均衡、压缩、加密等。
软件负载均衡器：功能相对简单，但能满足大部分应用场景需求。
云负载均衡器：功能丰富，且与云服务提供商的其他服务（如云数据库、云存储等）集成良好。

3.3 成本

硬件负载均衡器：成本较高，包括硬件购置、维护和升级费用。
软件负载均衡器：成本较低，主要在于服务器和运维人员成本。
云负载均衡器：成本适中，按使用量付费，无需硬件投资。

3.4 可维护性

硬件负载均衡器：需要专业人员进行维护和升级。
软件负载均衡器：维护相对简单，可通过社区或厂商获得支持。
云负载均衡器：由云服务提供商负责维护和升级，用户无需关注底层硬件和软件。

3.5 部署方式

硬件负载均衡器：需独立部署，可能涉及物理位置限制。
软件负载均衡器：可部署在物理服务器、虚拟机或容器中，灵活度高。
云负载均衡器：与云服务提供商的基础设施集成，部署简便。

4. 技术选型建议

在进行SLB负载均衡技术选型时，建议考虑以下因素：

应用场景：根据应用场景的并发量、性能需求等因素选择合适的负载均衡技术。
成本预算：权衡初期投资和长期运营成本，选择成本效益最高的方案。
维护能力：根据团队的技术实力和维护需求，选择易于维护的负载均衡技术。
可扩展性：考虑未来业务发展，选择具有良好可扩展性的负载均衡技术。

5. 总结

通过本次培训，您应该对SLB负载均衡技术选型有了更深入的了解。作为一名架构师，您需要根据企业需求，综合考虑各种技术的优缺点，为主流竞品进行合理的技术选型，以实现高效、可靠、安全的负载均衡解决方案。

Nginx主备架构与三可用区高可用配置手册

1. 引言

本文档旨在为Java架构师提供使用Nginx作为负载均衡器的主备架构配置，以及在三可用区环境中实现高可用配置的具体步骤。我们将详细介绍Nginx的配置，以及如何确保后端服务在多个可用区中的高可用性。

2. 环境准备

在开始配置之前，请确保您已经准备好以下环境：

两台Nginx服务器，一台作为主服务器，一台作为备用服务器。
后端服务部署在三个不同的可用区中。
所有服务器之间网络互通，且可以访问公网（用于获取Nginx证书等）。

3. Nginx主备配置

3.1 安装Nginx

在两台Nginx服务器上安装Nginx。以Ubuntu系统为例，可以使用以下命令：

bash 复制代码

sudo apt update
sudo apt install nginx

3.2 配置主服务器

编辑主服务器的Nginx配置文件（例如 /etc/nginx/nginx.conf），设置上游服务器：

nginx 复制代码

http {
    upstream backend {
        server backend-server1.example.com;
        server backend-server2.example.com;
        server backend-server3.example.com;
    }
    server {
        listen 80;
        location / {
            proxy_pass http://backend;
            proxy_set_header Host $host;
            proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
            proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
        }
    }
}

3.3 配置备用服务器

编辑备用服务器的Nginx配置文件，使其与主服务器相同。

3.4 配置Keepalived

在主备服务器上安装Keepalived，用于实现VIP（虚拟IP）的高可用：

bash 复制代码

sudo apt install keepalived

编辑主服务器的Keepalived配置文件（例如 /etc/keepalived/keepalived.conf）：

keepalived 复制代码

vrrp_instance VI_1 {
    state MASTER
    interface eth0
    virtual_router_id 51
    priority 100
    advert_int 1
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass 1234
    }
    virtual_ipaddress {
        192.168.1.100
    }
}
virtual_server 192.168.1.100 80 {
    delay_loop 6
    lb_algo rr
    lb_kind NAT
    persistence_timeout 50
    protocol TCP
    real_server backend-server1.example.com 80 {
        weight 1
        HTTP_GET {
            url {
              path /
              status_code 200
            }
            connect_timeout 3
            nb_get_retry 3
            delay_before_retry 3
        }
    }
    real_server backend-server2.example.com 80 {
        weight 1
        HTTP_GET {
            url {
              path /
              status_code 200
            }
            connect_timeout 3
            nb_get_retry 3
            delay_before_retry 3
        }
    }
    real_server backend-server3.example.com 80 {
        weight 1
        HTTP_GET {
            url {
              path /
              status_code 200
            }
            connect_timeout 3
            nb_get_retry 3
            delay_before_retry 3
        }
    }
}

编辑备用服务器的Keepalived配置文件，将state设置为BACKUP，priority设置为小于100的值（例如99）。

3.5 启动Nginx和Keepalived

在两台服务器上启动Nginx和Keepalived服务：

bash 复制代码

sudo systemctl start nginx
sudo systemctl start keepalived

确保服务随系统启动自动启动：

bash 复制代码

sudo systemctl enable nginx
sudo systemctl enable keepalived

4. 三可用区高可用配置

确保后端服务在三个可用区中均部署，并配置健康检查，以确保Nginx负载均衡器仅将流量转发到健康的后端服务器。

5. 测试与验证

配置完成后，测试VIP是否正确地浮动到主服务器，并通过VIP访问后端服务，验证负载均衡是否正常工作。

6. 监控与维护

定期检查Nginx和Keepalived的日志文件，监控服务状态，并根据需要进行维护和配置调整。

7. 总结

本手册提供了使用Nginx作为负载均衡器的主备架构配置，以及在三可用区环境中实现高可用配置的具体步骤。通过这些配置，您可以确保后端服务在多个可用区中的高可用性，并实现流量的负载均衡。

Nginx反向代理与负载均衡快速入门手册

1. 引言

本文档旨在帮助您（小白）迅速掌握如何使用Nginx作为反向代理来实现三台机器的负载均衡。我们将详细介绍Nginx的安装、配置细节，以及如何设置上游服务器和负载均衡策略。

2. 环境准备

在开始之前，请确保您已经准备好以下环境：

一台安装了Nginx的服务器作为反向代理服务器。
三台后端服务器，用于处理客户端请求。
所有服务器之间网络互通，且可以访问公网（用于获取Nginx证书等）。

3. 安装Nginx

在代理服务器上安装Nginx。以Ubuntu系统为例，可以使用以下命令：

bash 复制代码

sudo apt update
sudo apt install nginx

4. 配置Nginx

4.1 配置上游服务器

这个是被代理的服务器

编辑Nginx的配置文件（例如 /etc/nginx/nginx.conf），设置上游服务器：

nginx 复制代码

http {
    upstream myapp1 {
        server backend-server1.example.com;
        server backend-server2.example.com;
        server backend-server3.example.com;
    }
    server {
        listen 80;
        location / {
            proxy_pass http://myapp1;
            proxy_set_header Host $host;					#将请求头中Host 请求头的值发送到服务器
            proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;  		#传递客户端ip
            proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
        }
    }
}

4.2 负载均衡策略

Nginx支持多种负载均衡策略，常见的有：

轮询（Round Robin）：默认策略，请求按时间顺序逐一分配到不同的服务器，如果服务器down掉，能自动剔除。
最少连接（Least Connections）：分配到当前连接数最少的服务器。
IP哈希（IP Hash）：根据请求的来源IP地址，将请求分配到固定的服务器，可以在一定程度上保持用户的会话状态。
例如，要使用最少连接策略，可以修改上游服务器配置：

nginx 复制代码

upstream myapp1 {
    least_conn;
    server backend-server1.example.com;
    server backend-server2.example.com;
    server backend-server3.example.com;
}

5. 启动Nginx

配置完成后，启动Nginx服务：

bash 复制代码

sudo systemctl start nginx

确保服务随系统启动自动启动：

bash 复制代码

sudo systemctl enable nginx

6. 测试与验证

配置完成后，通过访问代理服务器的IP地址或域名，验证负载均衡是否正常工作。可以使用浏览器或命令行工具（如curl）进行测试：

bash 复制代码

curl http://proxy-server.example.com

观察响应内容，验证是否从不同的后端服务器获取到数据。

7. 监控与维护

定期检查Nginx的访问日志和错误日志，监控服务状态，并根据需要进行维护和配置调整。

8. 总结

通过本手册，您应该能够迅速掌握如何使用Nginx作为反向代理来实现三台机器的负载均衡。了解配置细节和负载均衡策略，可以帮助您根据实际需求调整Nginx配置，实现高效、可靠的负载均衡解决方案。

Nginx极简实战---如何实现Nginx负载均衡高可用

之前讲了Nginx 如何实现负载均衡，以及如何实现动静分离。但是还确少Nginx 高可用的部分。因为Nginx 处于整个系统非常重要的位置，Nginx的高可用影响到整个系统的稳定性。如果nginx服务器宕机后端web服务将无法提供服务，影响严重。所以，接下来就来介绍Nginx + keepalived 实现高可用的方案。

一、什么是负载均衡高可用

nginx作为负载均衡器，所有请求都到了nginx，可见nginx处于非常重点的位置，如果nginx服务器宕机后端web服务将无法提供服务，影响严重。

为了屏蔽负载均衡服务器的宕机，需要建立一个备份机。主服务器和备份机上都运行高可用（High Availability）监控程序，通过传送诸如"I am alive"这样的信息来监控对方的运行状况。当备份机不能在一定的时间内收到这样的信息时，它就接管主服务器的服务IP并继续提供负载均衡服务；当备份管理器又从主管理器收到"I am alive"这样的信息时，它就释放服务IP地址，这样的主服务器就开始再次提供负载均衡服务。

二、Nginx高可用方案

目前，比较流行的实现Nginx高可用方案就是：keepalived+nginx实现主备方案。

1、什么是keepalived

keepalived是集群管理中保证集群高可用的一个服务软件，用来防止单点故障。

Keepalived的作用是检测web服务器的状态，如果有一台web服务器死机，或工作出现故障，Keepalived将检测到，并将有故障的web服务器从系统中剔除，当web服务器工作正常后Keepalived自动将web服务器加入到服务器群中，这些工作全部自动完成，不需要人工干涉，需要人工做的只是修复故障的web服务器。

2、keepalived工作原理

keepalived是以VRRP协议为实现基础的，VRRP全称Virtual Router Redundancy Protocol，即虚拟路由冗余协议。

虚拟路由冗余协议，可以认为是实现路由器高可用的协议，即将N台提供相同功能的路由器组成一个路由器组，这个组里面有一个master和多个backup，master上面有一个对外提供服务的vip（VIP = Virtual IP Address，虚拟IP地址，该路由器所在局域网内其他机器的默认路由为该vip），master会发组播，当backup收不到VRRP包时就认为master宕掉了，这时就需要根据VRRP的优先级来选举一个backup当master。这样的话就可以保证路由器的高可用了。

keepalived主要有三个模块，分别是core、check和VRRP。core模块为keepalived的核心，负责主进程的启动、维护以及全局配置文件的加载和解析。check负责健康检查，包括常见的各种检查方式。VRRP模块是来实现VRRP协议的。

3、keepalived+nginx实现主备过程

下图是keepalived + nginx 实现主备的过程。

从上图可以看到，主Nginx健康时，系统所有的请求通过主Nginx 转发到Tomcat服务器集群。当主Nginx 宕机后，会立马切换到备Nginx ，由备Nginx 提供转发服务。这样就保证系统的正常运行。

三、环境准备

1、两天Nginx服务器和两台web服务器

两台nginx，一主一备：192.168.101.3和192.168.101.4

两台tomcat服务器：192.168.101.5、192.168.101.6

2、安装keepalived

分别在主备nginx上安装keepalived，这里就讲解keepalived的安装了。

3、配置虚拟IP（vip：192.168.101.100）

四、配置Nginx高可用

1、配置主nginx

修改主nginx下/etc/keepalived/keepalived.conf文件，配置主Nginx。

#全局配置

global_defs {

notification_email { #指定keepalived在发生切换时需要发送email到的对象，一行一个

XXX@XXX.com

}

notification_email_from XXX@XXX.com #指定发件人

#smtp_server XXX.smtp.com #指定smtp服务器地址

#smtp_connect_timeout 30 #指定smtp连接超时时间

router_id LVS_DEVEL #运行keepalived机器的一个标识

}

vrrp_instance VI_1 {

state MASTER #标示状态为MASTER 备份机为BACKUP

interface eth0 #设置实例绑定的网卡

virtual_router_id 51 #同一实例下virtual_router_id必须相同

priority 100 #MASTER权重要高于BACKUP 比如BACKUP为99

advert_int 1 #MASTER与BACKUP负载均衡器之间同步检查的时间间隔，单位是秒

authentication { #设置认证

auth_type PASS #主从服务器验证方式

auth_pass 8888

}

virtual_ipaddress { #设置vip

192.168.101.100 #可以多个虚拟IP，换行即可

}

2、配置备nginx

修改备nginx下/etc/keepalived/keepalived.conf文件，配置备Nginx

配置备nginx时需要注意：需要修改state为BACKUP , priority比MASTER低，virtual_router_id和master的值一致

#全局配置

global_defs {

notification_email { #指定keepalived在发生切换时需要发送email到的对象，一行一个

XXX@XXX.com

}

notification_email_from XXX@XXX.com #指定发件人

#smtp_server XXX.smtp.com #指定smtp服务器地址

#smtp_connect_timeout 30 #指定smtp连接超时时间

router_id LVS_DEVEL #运行keepalived机器的一个标识

}

vrrp_instance VI_1 {

state BACKUP #标示状态为MASTER 备份机为BACKUP

interface eth0 #设置实例绑定的网卡

virtual_router_id 51 #同一实例下virtual_router_id必须相同

priority 99 #MASTER权重要高于BACKUP 比如BACKUP为99

advert_int 1 #MASTER与BACKUP负载均衡器之间同步检查的时间间隔，单位是秒

authentication { #设置认证

auth_type PASS #主从服务器验证方式

auth_pass 8888

}

virtual_ipaddress { #设置vip

192.168.101.100 #可以多个虚拟IP，换行即可

}

3、验证测试

1、主备nginx都启动keepalived及nginx。

service keepalived start

./nginx

2、启动之后，主Nginx正常工作，分别查看主nginx和备nginx的eth0设置，vip（192.168.101.100）绑定在主nginx的eth0上。

访问http://192.168.101.100，访问成功。

3、将主nginx的keepalived停止或将主nginx关机(相当于模拟宕机)，再次查看主nginx和备nginx的eth0设置，vip（192.168.101.100）已经漂移到备nginx 上。

再次访问http://192.168.101.100，发现系统依然可以访问。说明使用keepalived 成功实现了Nginx的高可用。

最后

以上，keepalived+nginx 系统高可用的解决方案介绍完了，看上去复杂，其实配置还是比较简单的。