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# System prepended metadata
title: LoadBalancer
tags: [GCP]
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title: LoadBalancer
tags: GCP
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# LoadBalancer
>[name=王鵬維]
>[time=TUE, NOV 16, 2020 14:09 PM]
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## 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
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## 起源
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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。
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左邊為客人右邊為店員，假設這個店員最多能一次做8杯。
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同時有10000個客人點飲料時...
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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~
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若不想讓店員輕易崩潰，除非把他變成鋼鐵人。
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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。
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## 有哪些擴展方式?
* 縱向擴展
* 橫向擴展
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## 縱向擴展
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## 橫向擴展
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## 實現的原理為何?
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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。
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* 四層負載(L4)
* 七層負載(L7)
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## 四層負載
* LVS/NAT (網域地址修改)
* LVS/DR (直接路由模式)
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### 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。
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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。
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客端 -> 負載(LB) -> 伺服器 -> 負載(LB) -> 客端
|----------請求-----------|---------響應-----------|
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### 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。
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客端 -> 負載(LB) -> 伺服器 -> 客端
|-------請求-------|-------響應-------|
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## 七層負載
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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。
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## 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。
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## 可能會碰到的問題?
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當負載均衡器故障，整個負載均衡系統就無法正常運作。
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使用一對或數個負載平衡器
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## 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
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## 輪轉法
每台伺服器會輪流接收封包。
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## 加權法
依伺服器性能賦予不同權重，依照權重派發封包。
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## 最小連接法
優先派發當前最小連接數的伺服器。
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## 隨機法
沒有硬性規定，封包會隨機分派。
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## 一致性哈希法
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依據客端ip求出客端的雜湊值。
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再依據伺服器ip求出伺服器的雜湊值。
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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。
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# 實作GCP的LB
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建立vm。
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建立映像檔，並以剛剛建的vm為來源磁碟。
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建立vm範本，以剛剛建的映像檔為開機磁碟。
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建立群組，設定2個vm，並以剛才建立的範本建立vm。
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建立lb防火牆的規則。
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建立lb，並以剛才建立的群組為後端服務。
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End