云計算中的負(fù)載平衡是什么?背后的原理是什么?
古人云:“不患寡而患不均?!?br /> 在計算機的世界,這就是大家耳熟能詳?shù)呢?fù)載均衡(load balancing),所謂負(fù)載均衡,就是說如果一組計算機節(jié)點(或者一組進(jìn)程)提供相同的(同質(zhì)的)服務(wù),那么對服務(wù)的請求就應(yīng)該均勻的分?jǐn)偟竭@些節(jié)點上。負(fù)載均衡的前提一定是“provide a single Internet service from multiple servers”,這些提供服務(wù)的節(jié)點被稱之為server farm、server pool或者backend servers。
這里的服務(wù)是廣義的,可以是簡單的計算,也可能是數(shù)據(jù)的讀取或者存儲。負(fù)載均衡也不是新事物,這種思想在多核CPU時代就有了,只不過在分布式系統(tǒng)中,負(fù)載均衡更是無處不在,這是分布式系統(tǒng)的天然特性決定的,分布式就是利用大量計算機節(jié)點完成單個計算機無法完成的計算、存儲服務(wù),既然有大量計算機節(jié)點,那么均衡的調(diào)度就非常重要。
由于智能地分配工作負(fù)載是至關(guān)重要的,因此負(fù)載均衡器(也稱為應(yīng)用交付控制器ADC)在數(shù)據(jù)輸入中被廣泛部署。它們的功能是將工作負(fù)載分配給后端服務(wù)器,從而確保最佳地使用總體服務(wù)器容量和更好的應(yīng)用程序性能。
組織可以通過兩個主要途徑來達(dá)到多數(shù)據(jù)中心,多云全局服務(wù)器負(fù)載均衡(GSLB)。一個是使用傳統(tǒng)的管理DNS提供程序進(jìn)行基本流量管理。其優(yōu)點是易于實施,低成本和可靠,不需要資本支出。不過,它只提供最少的流量管理功能,例如循環(huán)DNS和地理路由。這種方法不能防止工作負(fù)載分配不均衡,因為它使用固定的靜態(tài)規(guī)則,而不是將流量路由每個數(shù)據(jù)中心的實際工作負(fù)載和容量。例如,地理路由只能確保用戶(或至少其工作負(fù)載)被發(fā)送到地理位置最接近的數(shù)據(jù)中心。它對數(shù)據(jù)中心內(nèi)地理區(qū)域,本地化需求尖峰或服務(wù)器中斷的用戶分布不均衡沒有進(jìn)行說明。
為了解決這些局限性,許多應(yīng)用交付控制器(ADC)供應(yīng)商提供自己的專用DNS設(shè)備,與他們的負(fù)載平衡器更緊密地集成。這些可以通過從本地負(fù)載平衡器接收實時負(fù)載和容量信息,并根據(jù)每個數(shù)據(jù)中心的實際使用級別進(jìn)行流量管理決策。
雖然這種方法提供了更好的工作量分配,但它帶來了一些非常重要的權(quán)衡:大多數(shù)企業(yè)都不具備專業(yè)技能,不能以100%的可用性正確運行DNS的關(guān)鍵任務(wù)服務(wù)。
DNS設(shè)備具有很高的價格標(biāo)簽。而且由于它們必須被廣泛部署,冗余配置和防御,所以解決方案總體上會導(dǎo)致高資本成本和高運營支出。
在單個數(shù)據(jù)中心托管的DNS不能提供滿足全球用戶群體需求的性能,但部署全球普遍存在的DNS的成本和復(fù)雜性對大多數(shù)企業(yè)來說是讓人望而卻步的。
DDoS攻擊難以緩解和普及。企業(yè)面向互聯(lián)網(wǎng)的服務(wù)成為一個單一的故障點。部署和維護(hù)DNS的需要將成為企業(yè)額外的運營和成本負(fù)擔(dān)。
鑒于這些負(fù)面影響,大多數(shù)部署了數(shù)據(jù)中心負(fù)載平衡器的組織都沒有使用負(fù)載平衡供應(yīng)商提供的全局服務(wù)器負(fù)載均衡(GSLB)功能。那些部署了全局服務(wù)器負(fù)載均衡(GSLB)功能的人可以用更好的解決方案來替換它們。優(yōu)越的方法是基于云的,受管理的全局服務(wù)器負(fù)載均衡(GSLB)解決方案,其使用來自負(fù)載平衡器的實時遙測來做出智能交通管理決策。
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