摘要：負載均衡服務一般都會有內(nèi)外網(wǎng)隔離健康檢查等功能，從而提高系統(tǒng)的安全性和可用性。很多負載均衡服務還會提供多支持，支持跨的高可用和后端部署。

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一個互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品在搭建服務時可能經(jīng)常會遇到以下困境：搭建的單節(jié)點 web服務性能和可靠性都無法達到要求，節(jié)點掛掉=服務異常；直接使用外網(wǎng)提供服務，經(jīng)常會擔心被人攻破，且公司運維團隊水平較低，一不小心就會有打開外網(wǎng)端口的情況。這些場景下如果加入負載均衡服務問題便會迎刃而解。

什么是負載均衡服務

負載均衡，是現(xiàn)代計算機領域的基礎服務之一。其基本原理是通過運行在前面的負載均衡服務，按照指定的負載均衡算法，將流量分配到后端服務集群上，從而為系統(tǒng)提供并行擴展的能力。

負載均衡服務一般都會有內(nèi)外網(wǎng)隔離、健康檢查等功能，從而提高系統(tǒng)的安全性和可用性。

下圖就是一個標準的負載均衡服務應用場景：

負載均衡服務的功能及特征

流量分發(fā)

這個是負載均衡服務的核心功能，作為統(tǒng)一的流量入口，負載均衡服務會把流量分發(fā)到后端的多個節(jié)點上，從而實現(xiàn)集群的橫向擴展。當需要擴容時，只需要在負載均衡服務后面加入新的節(jié)點就可以了，而不用改變?nèi)肟?。對于有狀態(tài)的服務來說，還需要啟用會話保持來保證把流量分發(fā)到固定的節(jié)點上去。

基于應用層內(nèi)容的流量分發(fā)。七層服務還存在著更為復雜的應用場景：外網(wǎng)的 web服務默認使用 80端口，但經(jīng)常也會有多個不同域名的網(wǎng)站需要使用同樣一個出口 IP的情況。這時候就需要通過應用層解析，根據(jù)用戶的訪問域名把同一個端口的流量分發(fā)到不同的后端服務中去。而隨著結構的進一步拆分，還存在著同一個域名的服務根據(jù) url分流到不同后端集群的情況，這種情況就需要進一步的分流和拆分。

系統(tǒng)高可用

通過加入后端多個節(jié)點，可以顯著地提高服務的可用性。而且負載均衡服務一般會集成健康檢查功能，在后端節(jié)點出現(xiàn)異常時會把請求轉發(fā)到健康的節(jié)點上去，從而實現(xiàn)異常的自動處理。

很多負載均衡服務還會提供多 AZ支持，支持跨 AZ的高可用和后端部署。在單個機房宕機時仍然可以做到服務可用。

負載均衡服務本身一般都會采用專門的冗余設備，和專門的故障保證策略，保證自身的可用性。在云計算環(huán)境下，負載均衡服務一般都可以提供四個九級別的可靠性保證（99.99%），而通過加入多 AZ（機房級別）甚至多 Region（地區(qū)級別），還可以進一步提高服務的可用性。（蜂巢的多 AZ方案也會在幾個月后跟大家見面，敬請期待）

在線擴容/縮容

當負載均衡服務與云計算結合之后，可以簡單地實現(xiàn)資源的擴容/縮容，并且可以做到在線服務的彈性伸縮。

以擴容為例，當需要擴容時，可以預先初始化好需要擴容的節(jié)點，然后通過負載均衡接入，實現(xiàn)在線業(yè)務的并行擴容。

如果通過服務方提供的 open api，結合監(jiān)控等其他信息，還可以實現(xiàn)自定義的彈性伸縮策略，實現(xiàn)高峰期預先擴容，低峰縮容。

負載均衡服務的使用建議及常見誤區(qū)

優(yōu)先使用無狀態(tài)服務

有狀態(tài)服務和無狀態(tài)服務，原本是各有優(yōu)勢，并沒有明顯的優(yōu)劣之分，但是在大集群、服務化的場景下，無狀態(tài)服務則更有優(yōu)勢。

因為有狀態(tài)服務在服務架構較為簡單時雖然有易開發(fā)，高并發(fā)等優(yōu)勢，但隨著業(yè)務規(guī)模的擴大，也會造成異?；謴屠щy、難以并行擴展等問題。而在這種場景下，無狀態(tài)服務在服務管理、并行擴展方面有著先天的優(yōu)勢。

一般來講，使用負載均衡，大多是服務規(guī)模較大，業(yè)務負載的場景，因此更推薦使用無狀態(tài)化的服務。

注意健康檢查配置！

健康檢查是負載均衡服務的重要功能之一，也是服務判斷后端節(jié)點是否存活的重要標準（很多場景下甚至是唯一標準）。不僅僅會影響到顯示的狀態(tài)，還會影響到用戶的服務質量，甚至造成整個服務異常。下面舉兩個例子：

示例1：健康檢查判斷異常參數(shù)過于敏感，在系統(tǒng)壓力較大時錯誤判斷而移除正常的節(jié)點，導致剩下節(jié)點壓力增大，從而繼續(xù)發(fā)出移除操作，直到全部節(jié)點移除，系統(tǒng)雪崩。

應對之策：在線上壓力較大，偶現(xiàn)超時的場景下，建議采用快速拉起，緩慢宕機的策略。通過適當拉長節(jié)點異常宕機時周期，減少錯誤判斷的概率，而在服務正常時快速接入服務，緩解負載。

示例2：健康檢查宕機參數(shù)設置時間過長，結果在節(jié)點宕機時無法快速拉起，在異常時影響到了用戶訪問。

應對之策：在線上壓力較小、健康檢查接口響應正常的情況下，可以考慮縮短宕機時間，這樣在異常時可以快速移除異常節(jié)點，減少對用戶的影響。

因此，健康檢查參數(shù)并沒有一個固定的原則，關鍵還是要看業(yè)務本身的特點，以及對業(yè)務來說，最重要的是什么：是業(yè)務穩(wěn)定，還是用戶體驗？

接入負載均衡無法保障高可用

有一個常見誤區(qū)就是認為服務接入負載均衡就算高可用了。而事實上實際服務的高可用性是需要通盤考慮的事情，比如全鏈路移除單點，服務本身對于異常的處理等。

因此說，接入負載均衡僅僅是保證了接入點的高可用（如果掛單點那接入都不是高可用的），真正要實現(xiàn)高可用還需要全局保證，負載均衡只是構筑服務高可用的一個工具，而不是全部。

接入負載均衡后并不會實現(xiàn)業(yè)務加速

負載均衡是一個高性能的轉發(fā)服務，但是對于單次請求來說，無法做到性能加速。

如果你本來的請求要 100ms返回，使用負載均衡之后也不會把你的請求縮短到 10ms。

而且從理論上說，無論任何形式的負載均衡，都只會增長調用鏈而不是縮短（一些軟負載均衡，如 DNS，Service的 Iptables不會增加調用鏈本身，但是也會加入額外操作）。因此，對于單個請求，結果往往是變慢而不是加速（一般負載均衡服務增加的成本是微乎其微的 ms以內(nèi)，應用完全感知不到）。

負載均衡對性能的提升，是通過分擔負載帶來的并行擴展能力從而提升服務的穩(wěn)定性。而由于業(yè)務并行擴展，造成單臺壓力變小，從而提升服務的整體性能。

另外，由于負載均衡服務往往有更可靠的接入端（BGP網(wǎng)絡），更高效的轉發(fā)設施（專用轉發(fā)設備和鏈路），更好的優(yōu)化，一般性能還是遠遠優(yōu)于自己搭建的轉發(fā)服務。因此很多場景是會有更好的性能表現(xiàn)。

小結

在這里，主要介紹了負載均衡服務的基本內(nèi)容和負載均衡服務的主要功能及特征。下一節(jié)會進入實戰(zhàn)篇，介紹如何在蜂巢中使用負載均衡服務，敬請期待。

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文章來源： 網(wǎng)易云社區(qū)