摘要：負(fù)載均衡服務(wù)一般都會(huì)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(fù)載均衡服務(wù)還會(huì)提供多支持，支持跨的高可用和后端部署。

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一個(gè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品在搭建服務(wù)時(shí)可能經(jīng)常會(huì)遇到以下困境：搭建的單節(jié)點(diǎn) web服務(wù)性能和可靠性都無(wú)法達(dá)到要求，節(jié)點(diǎn)掛掉=服務(wù)異常；直接使用外網(wǎng)提供服務(wù)，經(jīng)常會(huì)擔(dān)心被人攻破，且公司運(yùn)維團(tuán)隊(duì)水平較低，一不小心就會(huì)有打開(kāi)外網(wǎng)端口的情況。這些場(chǎng)景下如果加入負(fù)載均衡服務(wù)問(wèn)題便會(huì)迎刃而解。

什么是負(fù)載均衡服務(wù)

負(fù)載均衡，是現(xiàn)代計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的基礎(chǔ)服務(wù)之一。其基本原理是通過(guò)運(yùn)行在前面的負(fù)載均衡服務(wù)，按照指定的負(fù)載均衡算法，將流量分配到后端服務(wù)集群上，從而為系統(tǒng)提供并行擴(kuò)展的能力。

負(fù)載均衡服務(wù)一般都會(huì)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(gè)標(biāo)準(zhǔn)的負(fù)載均衡服務(wù)應(yīng)用場(chǎng)景：

負(fù)載均衡服務(wù)的功能及特征

流量分發(fā)

這個(gè)是負(fù)載均衡服務(wù)的核心功能，作為統(tǒng)一的流量入口，負(fù)載均衡服務(wù)會(huì)把流量分發(fā)到后端的多個(gè)節(jié)點(diǎn)上，從而實(shí)現(xiàn)集群的橫向擴(kuò)展。當(dāng)需要擴(kuò)容時(shí)，只需要在負(fù)載均衡服務(wù)后面加入新的節(jié)點(diǎn)就可以了，而不用改變?nèi)肟凇?duì)于有狀態(tài)的服務(wù)來(lái)說(shuō)，還需要啟用會(huì)話保持來(lái)保證把流量分發(fā)到固定的節(jié)點(diǎn)上去。

基于應(yīng)用層內(nèi)容的流量分發(fā)。七層服務(wù)還存在著更為復(fù)雜的應(yīng)用場(chǎng)景：外網(wǎng)的 web服務(wù)默認(rèn)使用 80端口，但經(jīng)常也會(huì)有多個(gè)不同域名的網(wǎng)站需要使用同樣一個(gè)出口 IP的情況。這時(shí)候就需要通過(guò)應(yīng)用層解析，根據(jù)用戶(hù)的訪問(wèn)域名把同一個(gè)端口的流量分發(fā)到不同的后端服務(wù)中去。而隨著結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步拆分，還存在著同一個(gè)域名的服務(wù)根據(jù) url分流到不同后端集群的情況，這種情況就需要進(jìn)一步的分流和拆分。

系統(tǒng)高可用

通過(guò)加入后端多個(gè)節(jié)點(diǎn)，可以顯著地提高服務(wù)的可用性。而且負(fù)載均衡服務(wù)一般會(huì)集成健康檢查功能，在后端節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)異常時(shí)會(huì)把請(qǐng)求轉(zhuǎn)發(fā)到健康的節(jié)點(diǎn)上去，從而實(shí)現(xiàn)異常的自動(dòng)處理。

很多負(fù)載均衡服務(wù)還會(huì)提供多 AZ支持，支持跨 AZ的高可用和后端部署。在單個(gè)機(jī)房宕機(jī)時(shí)仍然可以做到服務(wù)可用。

負(fù)載均衡服務(wù)本身一般都會(huì)采用專(zhuān)門(mén)的冗余設(shè)備，和專(zhuān)門(mén)的故障保證策略，保證自身的可用性。在云計(jì)算環(huán)境下，負(fù)載均衡服務(wù)一般都可以提供四個(gè)九級(jí)別的可靠性保證（99.99%），而通過(guò)加入多 AZ（機(jī)房級(jí)別）甚至多 Region（地區(qū)級(jí)別），還可以進(jìn)一步提高服務(wù)的可用性。（蜂巢的多 AZ方案也會(huì)在幾個(gè)月后跟大家見(jiàn)面，敬請(qǐng)期待）

在線擴(kuò)容/縮容

當(dāng)負(fù)載均衡服務(wù)與云計(jì)算結(jié)合之后，可以簡(jiǎn)單地實(shí)現(xiàn)資源的擴(kuò)容/縮容，并且可以做到在線服務(wù)的彈性伸縮。

以擴(kuò)容為例，當(dāng)需要擴(kuò)容時(shí)，可以預(yù)先初始化好需要擴(kuò)容的節(jié)點(diǎn)，然后通過(guò)負(fù)載均衡接入，實(shí)現(xiàn)在線業(yè)務(wù)的并行擴(kuò)容。

如果通過(guò)服務(wù)方提供的 open api，結(jié)合監(jiān)控等其他信息，還可以實(shí)現(xiàn)自定義的彈性伸縮策略，實(shí)現(xiàn)高峰期預(yù)先擴(kuò)容，低峰縮容。

負(fù)載均衡服務(wù)的使用建議及常見(jiàn)誤區(qū)

優(yōu)先使用無(wú)狀態(tài)服務(wù)

有狀態(tài)服務(wù)和無(wú)狀態(tài)服務(wù)，原本是各有優(yōu)勢(shì)，并沒(méi)有明顯的優(yōu)劣之分，但是在大集群、服務(wù)化的場(chǎng)景下，無(wú)狀態(tài)服務(wù)則更有優(yōu)勢(shì)。

因?yàn)橛袪顟B(tài)服務(wù)在服務(wù)架構(gòu)較為簡(jiǎn)單時(shí)雖然有易開(kāi)發(fā)，高并發(fā)等優(yōu)勢(shì)，但隨著業(yè)務(wù)規(guī)模的擴(kuò)大，也會(huì)造成異常恢復(fù)困難、難以并行擴(kuò)展等問(wèn)題。而在這種場(chǎng)景下，無(wú)狀態(tài)服務(wù)在服務(wù)管理、并行擴(kuò)展方面有著先天的優(yōu)勢(shì)。

一般來(lái)講，使用負(fù)載均衡，大多是服務(wù)規(guī)模較大，業(yè)務(wù)負(fù)載的場(chǎng)景，因此更推薦使用無(wú)狀態(tài)化的服務(wù)。

注意健康檢查配置！

健康檢查是負(fù)載均衡服務(wù)的重要功能之一，也是服務(wù)判斷后端節(jié)點(diǎn)是否存活的重要標(biāo)準(zhǔn)（很多場(chǎng)景下甚至是唯一標(biāo)準(zhǔn)）。不僅僅會(huì)影響到顯示的狀態(tài)，還會(huì)影響到用戶(hù)的服務(wù)質(zhì)量，甚至造成整個(gè)服務(wù)異常。下面舉兩個(gè)例子：

示例1：健康檢查判斷異常參數(shù)過(guò)于敏感，在系統(tǒng)壓力較大時(shí)錯(cuò)誤判斷而移除正常的節(jié)點(diǎn)，導(dǎo)致剩下節(jié)點(diǎn)壓力增大，從而繼續(xù)發(fā)出移除操作，直到全部節(jié)點(diǎn)移除，系統(tǒng)雪崩。

應(yīng)對(duì)之策：在線上壓力較大，偶現(xiàn)超時(shí)的場(chǎng)景下，建議采用快速拉起，緩慢宕機(jī)的策略。通過(guò)適當(dāng)拉長(zhǎng)節(jié)點(diǎn)異常宕機(jī)時(shí)周期，減少錯(cuò)誤判斷的概率，而在服務(wù)正常時(shí)快速接入服務(wù)，緩解負(fù)載。

示例2：健康檢查宕機(jī)參數(shù)設(shè)置時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，結(jié)果在節(jié)點(diǎn)宕機(jī)時(shí)無(wú)法快速拉起，在異常時(shí)影響到了用戶(hù)訪問(wèn)。

應(yīng)對(duì)之策：在線上壓力較小、健康檢查接口響應(yīng)正常的情況下，可以考慮縮短宕機(jī)時(shí)間，這樣在異常時(shí)可以快速移除異常節(jié)點(diǎn)，減少對(duì)用戶(hù)的影響。

因此，健康檢查參數(shù)并沒(méi)有一個(gè)固定的原則，關(guān)鍵還是要看業(yè)務(wù)本身的特點(diǎn)，以及對(duì)業(yè)務(wù)來(lái)說(shuō)，最重要的是什么：是業(yè)務(wù)穩(wěn)定，還是用戶(hù)體驗(yàn)？

接入負(fù)載均衡無(wú)法保障高可用

有一個(gè)常見(jiàn)誤區(qū)就是認(rèn)為服務(wù)接入負(fù)載均衡就算高可用了。而事實(shí)上實(shí)際服務(wù)的高可用性是需要通盤(pán)考慮的事情，比如全鏈路移除單點(diǎn)，服務(wù)本身對(duì)于異常的處理等。

因此說(shuō)，接入負(fù)載均衡僅僅是保證了接入點(diǎn)的高可用（如果掛單點(diǎn)那接入都不是高可用的），真正要實(shí)現(xiàn)高可用還需要全局保證，負(fù)載均衡只是構(gòu)筑服務(wù)高可用的一個(gè)工具，而不是全部。

接入負(fù)載均衡后并不會(huì)實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)加速

負(fù)載均衡是一個(gè)高性能的轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)，但是對(duì)于單次請(qǐng)求來(lái)說(shuō)，無(wú)法做到性能加速。

如果你本來(lái)的請(qǐng)求要 100ms返回，使用負(fù)載均衡之后也不會(huì)把你的請(qǐng)求縮短到 10ms。

而且從理論上說(shuō)，無(wú)論任何形式的負(fù)載均衡，都只會(huì)增長(zhǎng)調(diào)用鏈而不是縮短（一些軟負(fù)載均衡，如 DNS，Service的 Iptables不會(huì)增加調(diào)用鏈本身，但是也會(huì)加入額外操作）。因此，對(duì)于單個(gè)請(qǐng)求，結(jié)果往往是變慢而不是加速（一般負(fù)載均衡服務(wù)增加的成本是微乎其微的 ms以?xún)?nèi)，應(yīng)用完全感知不到）。

負(fù)載均衡對(duì)性能的提升，是通過(guò)分擔(dān)負(fù)載帶來(lái)的并行擴(kuò)展能力從而提升服務(wù)的穩(wěn)定性。而由于業(yè)務(wù)并行擴(kuò)展，造成單臺(tái)壓力變小，從而提升服務(wù)的整體性能。

另外，由于負(fù)載均衡服務(wù)往往有更可靠的接入端（BGP網(wǎng)絡(luò)），更高效的轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)施（專(zhuān)用轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備和鏈路），更好的優(yōu)化，一般性能還是遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于自己搭建的轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)。因此很多場(chǎng)景是會(huì)有更好的性能表現(xiàn)。

小結(jié)

在這里，主要介紹了負(fù)載均衡服務(wù)的基本內(nèi)容和負(fù)載均衡服務(wù)的主要功能及特征。下一節(jié)會(huì)進(jìn)入實(shí)戰(zhàn)篇，介紹如何在蜂巢中使用負(fù)載均衡服務(wù)，敬請(qǐng)期待。

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