企业高并发的成熟解决方案(一) ----负载均衡服务器
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Differents 发表于8个月前
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  1. 负载均衡服务器高并发

企业高并发概念出自阿里巴巴研究院

什么是高并发:多个进程或者线程同时(或者在同一段时间内)访问统一资源会产生的并发问题

企业级应用常见的架构图:

2. 高并发原理图:

3.高并发初期解决方案:

3.1系统或服务器级别解决方案:

①增大服务器的CPU

②增加内存条

③增加硬盘个数,对硬盘做Radis

④换掉免费的tomcat,使用商用weblogic(美国Oracle公司出品的)

⑤增加到二块网卡

⑥聘请系统架构师优化Linux内核

⑦甚至花高价直接购买高性能的服务器

随着业务的不断增加,服务器性能很快又达到瓶颈

3.2 应用级别的解决方案

① 网页HTML静态化(需要CMS项目支持)

②图片服务器分离(常用解决方案)

③缓存(常用解决方案)上上策为分布式缓存

④ 镜像(下载较多)

3.3 解决用户IP多了的办法是?

开始使用DNS:

缺点:虽然循环复用DNS是一个普遍使用的在Web服务器上负载平衡的解决方案,但是,该方式有它自身的缺陷。循环复用DNS将传入的IP请求映射到定义的一系列循环形式的服务器。一旦发生服务器故障,循环复用DNS继续把请求发送到这个故障服务器,一直到把该服务器从DNS中移走为止。这样许多用户必须等到DNS连接超时以后才能成功的访问目的网站。

终极解决方案:

采用负载均衡技术

3.4 负载均衡

(1) 负载均衡服务器的三大功能:

 ①转发:在用户请求,转发请求的功能

②故障移除:如果这一台机器挂了,负载均衡服务器不会再把请求转发到这台服务器

③恢复添加:如果这一台机器恢复正常了,负载均衡服务器会把它重新添加回来

(2)负载均衡服务器种类--通过软硬件角度:

①通过硬件来解决:NetScaler、F5、Radware和Array等商用的负载均衡器,它们性能好,但是价格比较昂贵的

②通过软件来解决(反向代理服务器 缓存服务器等),三大软件:

LVS(Linux Virtual Server):最好的软件策略,有备机有主机,无单点问题,国产(阿里章文嵩博士)开源项目,工作在网络四层上

Nginx:Ngnix有”单点故障“的问题,如果挂了,会带来很多的麻烦。到了后期Web服务器继续增加,它本身可能会成为系统的瓶颈

nginx最高支持50000个并发连接数,工作在网路七层上

Apache:web服务器第一,但不是最好的负载均衡服务器,工作在网路七层上

LVS对比NGinx

负载度: LVS KO Ngnix

功能多少:Nginx KO LVS

稳定度:LVS KO Nginx

服务器性能要求:LVS KO Nginx

效率最高的负载均衡技术中,最高的就是IP负载均衡技术。IP虚拟服务器软件(IPVS)是在Linux内核中实现的,LVS就是使用的IP负载均衡技术

(3) 常用的高可用方案(HA)都包括两种机器,LVS:

主机    备机

(4) 常用的服务器

tomcat

weblogic(大公司,追求稳定)

(5) 常用数据库

mysql 、oracle 、mssql

称为高可用(HA)

(6) 高并发发生在两处

① 负载均衡服务器

②数据库

(7) 应用服务器会出现的问题和解决方案

①多台服务器下用户登录了,session是如何共享的

②用户请求一号机器时候产生了session,用户请求二号机时候就没有session了,后果就是程序把用户踢到登录页面

解决方案(三种):

①可以把用户的session放在cookie中

优点:解决了session没有的问题

缺点:session放在了用户的浏览器中,是不安全的

②可以把用户的session放在数据库中

优点:解决了session没有的问题

缺点:网站是一个成千上万用户的网站,如果把session放在数据库中,会造成数据库压力太大,从而使得网站不能正常运转

③可以把用户的session放在缓存服务器中

最好的解决方案是放在缓存服务器中

推荐两种缓存服务器:Memcache、Redis

要求:Memecache、Redis必须是集群

(8) 数据库并发

①要求:随着业务量的不断增大,数据库承载能力也要增大

②要求:数据安全,不能丢失

③要求:支持备份+容灾

(9)Hadoop集群和RDMS之间数据处理流程:

①通过sqoop把关系型数据库的数据导入到HDFS中

②把HDFS中的数据经过MapReduce进行计算及处理

③将处理后的解决数据写回到HDFS文件系统

④把结果数据倒回关系型数据库

⑤将关系型数据库的数据形成报表展示

4.分析完企业整体架构后,开始搭建负载均衡服务器,并演示效果

4.1搭建LVS负载均衡,场景描述:

开启四台Linux系统(Centos6.4)

第一台:负载均衡主机

第二台:负载均衡备机

第三台:真实服务器(http服务器)

第四台:真实服务器(http服务器)

http服务器是Apache公司的服务器,在linux系统上自带的,可以直接使用,方便快捷

4.2 准备开始搭建,搭建成功后,演示刚才说的那三个功能

4.2.1验证功能:

①转发功能

②故障移除的功能

③恢复添加的功能

④主机关了,备机是否接管它的工作

环境:window7 系统

VMware虚拟机,在虚拟机上启动四台Centos6.4服务器

i5cpu  500G磁盘  内存:8G

心跳检测机制

4.2.2 三种IP:

负载均衡IP:所在服务器IP

VIP:LVS这个软件的IP,正是我们要访问的IP

192.168.200.201  访问IP

真实服务器RIP(realIP)

4.2.3 IP分配

149: 负载均衡服务器

150: 负载均衡服务器

151: Http服务器

152: Http服务器

4.2.4  启动Http服务器

启动Http服务器命令:

service httpd start

查看防火墙的状态:

service iptable status

关闭防火墙:

service iptables stop

彻底关闭防火墙:

chkconfig iptables off

Http服务器应该不一样,转发的时候才能知道转发到哪里了

cd /var/www/html/

vim index.html

输入内容: I am http 151,保存退出

然后再两台服务器上添加端口

cd  /etc/init.d/

vim  realserver

粘贴内容,保存退出

chmod 755 realserver

service realserver start

ifconfig查看,如果出现一个虚拟ip(lo:0   192.168.200.201),则说明启动成功

4.2.5 搭建负载均衡主机

安装keepalived软件

uname -a 查看当前机器系统内核

上传keepalived软件到服务器目录下:

安装keepalived软件命令:

rpm -ivh keepalived-版本号

查看软件安装在哪里:

rpm -ql   keepalived-版本号

查找配置文件的位置,然后编辑配置文件:

vim /etc/keepalived/keepalived.conf

> /etc/keepalived/keepalived.conf  (>可以用于清除内容)

vim /etc/keepalived/keepalived.conf,复制配置到配置文件里面,wq保存

149防火墙也要记得关闭

启动服务:

service keepalived start

tail -f  /var/message,查看日志信息

4.2.6 验证三大功能

搭建完成,在浏览器输入访问IP(VIP)查看

 VIP(访问IP)http://192.168.200.201 访问IP

1)转发功能:151  152,发现可以在两台HTTP服务器之间切换

2)故障移除: 把152机器手动关掉,再查看效果

service  httpd stop,访问152出现没法连接的效果

在访问VIP发现始终是访问的151机器,证明负载均衡有故障移除的功能

3) 恢复添加

把152机器再手动启动,再查看效果

service httpd start,发现152重新启动了,再 访问VIP发现可以重新再两台ftp服务器之间切换了

证明:负载均衡有恢复添加的功能

4)负载均衡主机关了,备机是否接管它的工作

搭建备机,150机器上搭建,和上面的步骤一样

配置文件中将state  Master修改成state  BACKUP

搭建备机成功

关闭负载均衡主机149机器,查看150机器是否接管它的工作

service keepalived stop

证明负载均衡主机关闭了,备用机确实接管了他的工作

负载均衡主机备机搭建成功,负载均衡的功能验证通过!

备注:

1.201IP是LVS的IP,访问IP(VIP)

2.LVS比例:权重是可以分配的,上面的演示是1:1

3.http是Centos自带的,用tomcat也是可以的,但是用tomcat,要安装JDK,为了节约时间才选用http服务器的

4.两台tomcat服务器和两台Http服务器使用方法是一样的,就是给Tomcat的默认8080端口改成80端口

5.LVS要安装吗?

不需要安装,LVS linux虚拟机,是linux自带的,要求内核是2.6版本以后就支持了,不需要安装

6.windows下安装是非常不专业的,企业级服务器都是用linux服务器(redHat、centos)

7.LVS主机配置的Master,备机配置的BACKUP

8.通过心跳检查机制检查主机宕机了,然后切换到备机(RPC)

9.主机和备机  属性Master和Backup 优先级

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