應用負載均衡的網頁設計技術
摘要:負載均衡作為提高網頁設計性能的主要方式被大多數網站採用,文中概述了現有的負載均衡技術的分類與各自特點。
動態內容按照存在形態可以分為三類。
第一類:內容長時間不需變化,這類內容一般是通過網頁靜態技術,實現動態內容轉換成靜態內容,從而達到cdn部署,典型的就是內容類網頁設計,比如新浪、搜狐、網易等等的內容發佈系統cms,內容的增刪改等管理工作被准即時同步到各個節點。
第二類:內容可能會短時間內發生變動,但是最終會穩定。比如論壇、部落格等應用,這類服務提供的內容按照一定的時間間隔,實現批量靜態,當然也有即時靜態,像Mop的大雜燴、網易社區就是使用了這樣的策略。
第三類:內容會即時變化,非常個性化。比如郵箱應用,這類服務提供的內容無法實現靜態,只能通過實行分區域部署和負載均衡等手段進行優化。
對於提供cdn服務的廠商來講,靜態內容的cdn自然沒有問題,對於第三類服務,只能從通信鏈路層進行相應的優化。
對於很多網頁設計的偽靜態,有的出於Seo的考慮,有的出於安全性的考慮,手段基本上是rewrite Url。它只不過是一種外在的表現形式,與Html靜態是兩回事,它依然是一種動態內容。
1. 負載均衡的分類
負載均衡技術在網頁設計運營過程中應用非常普遍,技術也很成熟。負載均衡技術按照軟硬體形式分為軟均衡和硬均衡。軟均衡就是基於軟體技術的均衡,硬均衡是基於硬體技術的均衡;
按照網路協定劃分又分為四層均衡和七層均衡。四層均衡就是基於OSI網路層的資料均衡,七層均衡是基於OSI應用層的資料均衡。
各種均衡方式在大型網頁設計中均有採用,而且大多數情況下,是多種均衡方式的組合。
2. DNS輪詢均衡
這種方式,算是比較獨立的一種方式,不在上述劃分之列,但使用比較廣泛,一般用在網頁設計最前端。你可以做個試驗,在dos命令行中運行nslook命令。比如:nslookup 網域,你會看到命令給出了一堆解析後的IP地址。這些網址就是www.piece2ec.com.tw這個網域名稱綁定的多條A記錄。我們從瀏覽器發起的訪問請求http://www.piece2ec.com.tw/,那麼你輸入的網域名稱首先需要經過DNS伺服器進行解析,Dns伺服器的解析的過程就是按照A記錄的順序,依次分配IP網址。Dns輪詢方式實現均衡就是利用這個原理,在一個網域名稱下面綁定N個IP網址,訪問請求被均衡到不同的設備。Dns輪詢方式提供的IP網址,在大型網頁設計中往往是一個集群的網址,可能是均衡交換機也可能是均衡伺服器。對於小網頁設計的話,掛接多台伺服器也沒有問題。
DNS輪詢均衡的優點:
1、零成本:只是在Dns伺服器上綁定幾個A記錄,網域名稱註冊商一般都提供;
2、部署簡單:就是在網路拓撲進行設備擴增,然後在Dns伺服器上添加記錄。
DNS輪詢均衡的缺點:
1、流量分配不均:Dns解析過程其實環節很多,而且是一種層層緩存的機制,你的dns伺服器雖然進行更新,但是客戶機、以及網路上其他的dns伺服器不會即時更新,所以流量很難保證100%的平均。目前,dns伺服器都提供了多種手段可以調整dns輪詢分配的策略,但是確實無法保證很完美的均衡。
2、健康檢查:Dns伺服器中A記錄網址中的某一台伺服器宕機,DNS伺服器是無法知道的,仍舊會將訪問分配到此伺服器。所以需要人員或者工具進行即時檢測,在某台機器宕機之後,把備份機推上生產線,如果想要從A記錄網址摘除某個網址,這個通知過程需要幾個小時甚至更久才能擴散到所有的客戶機。 Dns輪詢方式推到服務的最前端還是很有效的,它通過最原始的方式,把訪問用戶映射到不同的服務集群上。對於大型網頁設計來講,對外服務的IP網址是不可能經常變動的,而且後端的集群一旦宕掉,可以迅速推上冗余集群。再加上,一般都是經過CDN部署,服務被拆分到各個局部,所以在運營過程中不會產生太大的影響。
3. OSI七層模型
我們接下來講講七層均衡。要理解四七層均衡的原理,就先要回憶一下大學課本裏學的網路七層模型(OSI)。
OSI是一個開放性的通行系統互連參考模型,他是一個定義的非常好的協定規範。OSI模型有7層結構,每層都可以有幾個子層。
OSI七層模型是一個很好的理論模型,但是在實際應用中都做了裁剪。尤其是TCP/IP的盛行,把7層結構壓成了4層,
所以很多人都批評OSI七層模型過於複雜,但是作為一個完整的全面的網路模型,還是被大家非常認可的。OSI的7層從上到下分別是應用層、表示層、會話層、傳輸層、網路層、資料連結層、物理層。
7層的功能描述:
(1)應用層:與其他電腦進行通訊的一個應用,它是對應應用程式的通信服務的。例如,一個沒有通信功能的字處理程式就不能執行通信的程式碼,從事字處理工作的程式師也不關心OSI的第7層。但是,如果添加了一個傳輸檔的選項,那麼字處理器的程式師就需要實現OSI的第7層。示例:telnet,HTTP,FTP,WWW,NFS,SMTP等。
(2)表示層:這一層的主要功能是定義資料格式及加密。例如,FTP允許你選擇以二進位或ASII格式傳輸。如果選擇二進位,那麼發送方和接收方不改變檔的內容。如果選擇ASII格式,發送方將把文本從發送方的字元集轉換成標準的ASII後發送資料。在接收方將標準的ASII轉換成接收方電腦的字元集。示例:加密,ASII等。
(3)會話層:他定義了如何開始、控制和結束一個會話,包括對多個雙向小時的控制和管理,以便在只完成連續消息的一部分時可以通知應用,從而使表示層看到的資料是連續的,在某些情況下,如果表示層收到了所有的資料,則用資料代表表示層。示例:RPC,SQL等。
(4)傳輸層:這層的功能包括是否選擇差錯恢復協定還是無差錯恢復協定,及在同一主機上對不同應用的資料流程的輸入進行複用,還包括對收到的順序不對的資料包的重新排序功能。示例:TCP,UDP,SPX。
(5)網路層:這層對端到端的包傳輸進行定義,他定義了能夠標識所有結點的邏輯網址,還定義了路由實現的方式和學習的方式。為了適應最大傳輸單元長度小於包長度的傳輸介質,網路層還定義了如何將一個包分解成更小的包的分段方法。示例:IP,IPX等。
(6)資料連結層:他定義了在單個鏈路上如何傳輸資料。這些協議與被討論的歌種介質有關。示例:ATM,FDDI等。
(7)物理層:OSI的物理層規範是有關傳輸介質的特性標準,這些規範通常也參考了其他組織制定的標準。連接頭、針、針的使用、電流、電流、編碼及光調製等都屬於各種物理層規範中的內容。物理層常用多個規範完成對所有細節的定義。示例:Rj45,802.3等。
轉貼來源:網頁設計知識部落格
參考文獻:
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