# <center>LoadBalancer</center> >[name=王鵬維] >[time=TUE, NOV 16, 2020 14:09 PM] --- ## Agenda * 起源 * 擴展方式 * 實現原理 * 可能的問題 * 分配演算法 * GCP(LB)實作 --- ## 起源 ---  傳統網頁服務模式，通常會碰上流量問題，下面舉飲料店的例子做解釋。 ---  左邊為客人右邊為店員，假設這個店員最多能一次做8杯。 ---  ---  ---  同時有10000個客人點飲料時... ---  店員就會變成熊大，客人就是兔子，熊大即使被兔子催促也無能為力，早就超出它的能力了..QQ喔~ ---  若不想讓店員輕易崩潰，除非把他變成鋼鐵人。 ---  傳統模式的網路服務，一旦伺服器當機，整個服務就會異常，容錯率極低。 --- ## 有哪些擴展方式? * 縱向擴展 * 橫向擴展 --- ## 縱向擴展  ---  --- ## 橫向擴展  --- ## 實現的原理為何? ---  加上負載平衡器，統一由負載平衡器接收客端請求，再依據演算法分配流量。 --- * 四層負載(L4) * 七層負載(L7) --- ## 四層負載 * LVS/NAT (網域地址修改) * LVS/DR (直接路由模式) --- ### LVS/NAT (網域地址修改) 負載平衡器在接收到封包後，會分別更改封包內的傳輸層接口埠號及網路層的IP地址。 ---  ---  ---  伺服器回覆client的請求時，響應封包會先到負載平衡器，再由它去回傳給client端。 ---  <center>客端 -> 負載(LB) -> 伺服器 -> 負載(LB) -> 客端<br> |----------請求-----------|---------響應-----------| </center> --- ### LVS/DR (直接路由模式) 負載平衡器在接收到封包後，直接更改封包內資料連結層的MAC位置，透過MAC位置傳送封包。 ---  ---  ---  <center>客端 -> 負載(LB) -> 伺服器 -> 客端<br> |-------請求-------|-------響應-------| </center> --- ## 七層負載 ---  先過濾含有惡意元素的封包，並分析客端的請求，依據分析結果再將封包轉送至伺服器處理。 --- ## 四層負載與七層負載差異性 : * 四層負載 : 不需與客戶端連接(握手)，效率上會較七層負載高。 * 七層負載 : 會先與客戶端連接(握手)，並分析客戶端的請求後，最後才會將請求派給各伺服器處理。這個方式能過濾惡意的封包，但也間接影響負載平衡器的效率。 --- ## 可能會碰到的問題? ---  當負載均衡器故障，整個負載均衡系統就無法正常運作。 ---  使用一對或數個負載平衡器 --- ## 分配的演算法有哪些? * 輪轉法 * 加權法 * 最小連接法 * 隨機法 * 一致性哈希法 --- ## 輪轉法  每台伺服器會輪流接收封包。 --- ## 加權法  依伺服器性能賦予不同權重，依照權重派發封包。 --- ## 最小連接法  優先派發當前最小連接數的伺服器。 --- ## 隨機法 沒有硬性規定，封包會隨機分派。 --- ## 一致性哈希法 ---  依據客端ip求出客端的雜湊值。 ---  再依據伺服器ip求出伺服器的雜湊值。 ---  一致性哈希的方式可以大幅提高會話(session)的一致性，當然目前比較常見的方式是直接使用session共享的機制來完成會話一致性的功能。 --- # 實作GCP的LB --- 建立vm。  --- 建立映像檔，並以剛剛建的vm為來源磁碟。  --- 建立vm範本，以剛剛建的映像檔為開機磁碟。  --- 建立群組，設定2個vm，並以剛才建立的範本建立vm。  --- 建立lb防火牆的規則。  --- 建立lb，並以剛才建立的群組為後端服務。  --- <center>End</center>