辨清集群于负载均衡的差异

现在我们讲到负载均衡的知识，那么肯定离不开集群的学习。很多朋友，尤其是初次接触负载均衡这方面内容的朋友，都会把集群和负载均衡的问题搞混。那么，总的来说，其实负载均衡是包含在集群中的，它的发展就来源于集群中的一项技术。现在的负载均衡已经应用到很多领域了。现在我们就来澄清一下两者的概念吧。

在进入集群系统架构探讨之前,先定义一些专门术语:

1.集群(Cluster):

是一组独立的计算机系统构成一个松耦合的多处理器系统,它们之间通过网络实现进程间的通信?应用程序可以通过网络共享内存进行消息传送,实现分布式计算机?

2.负载均衡(Load Balance):

先得从集群讲起,集群就是一组连在一起的计算机,从外部看它是一个系统,各节点可以是不同的操作系统或不同硬件构成的计算机?如一个提供Web服务的集群,对外界来看是一个大Web服务器?不过集群的节点也可以单独提供服务?

3.特点:

在现有网络结构之上,负载均衡提供了一种廉价有效的方法扩展服务器带宽和增加吞吐量,加强网络数据处理能力,提高网络的灵活性和可用性?

集群系统(Cluster)主要解决下面几个问题:

高可靠性(HA):

利用集群管理软件,当主服务器故障时,备份服务器能够自动接管主服务器的工作,并及时切换过去,以实现对用户的不间断服务?

高性能计算(HP):

即充分利用集群中的每一台计算机的资源,实现复杂运算的并行处理,通常用于科学计算领域,比如基因分析,化学分析等?

负载均衡:

即把负载压力根据某种算法合理分配到集群中的每一台计算机上,以减轻主服务器的压力,降低对主服务器的硬件和软件要求?

目前比较常用的负载均衡技术主要有:

1.基于DNS的负载均衡

通过DNS服务中的随机名字解析来实现负载均衡,在DNS服务器中,可以为多个不同的地址配置同一个名字,而最终查询这个名字的客户机将在解析这个名字时得到其中一个地址?因此,对于同一个名字,不同的客户机会得到不同的地址,他们也就访问不同地址上的Web服务器,从而达到负载均衡的目的?

2.反向代理负载均衡(如Apache+JK2+Tomcat这种组合)

使用代理服务器可以将请求转发给内部的Web服务器,让代理服务器将请求均匀地转发给多台内部Web服务器之一上,从而达到负载均衡的目的?这种代理方式与普通的代理方式有所不同,标准代理方式是客户使用代理访问多个外部Web服务器,而这种代理方式是多个客户使用它访问内部Web服务器,因此也被称为反向代理模式?

3.基于NAT(Network Address Translation)的负载均衡技术(如Linux Virtual Server,简称LVS)

网络地址转换为在内部地址和外部地址之间进行转换,以便具备内部地址的计算机能访问外部网络,而当外部网络中的计算机访问地址转换网关拥有的某一外部地址时,地址转换网关能将其转发到一个映射的内部地址上?因此如果地址转换网关能将每个连接均匀转换为不同的内部服务器地址,此后外部网络中的计算机就各自与自己转换得到的地址上服务器进行通信,从而达到负载分担的目的?