隨著在線用戶的急劇增長，企業(yè)無法承受服務(wù)器過載。網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行緩慢、故障可能會(huì)對(duì)您的業(yè)務(wù)服務(wù)產(chǎn)生負(fù)面影響，導(dǎo)致終端用戶體驗(yàn)不佳。為了解決這個(gè)問題，你可以結(jié)合CDN服務(wù)和負(fù)載均衡技術(shù)，降低延遲，輕松分配流量，并順暢運(yùn)行整個(gè)作。

CDN和負(fù)載均衡器在云原生應(yīng)用分發(fā)方面都非常有效。他們承擔(dān)起確保終端用戶與應(yīng)用之間順暢作的重要角色。CDN和負(fù)載均衡器結(jié)合使用時(shí)，可以更高效地傳遞內(nèi)容，并更快地實(shí)現(xiàn)理想結(jié)果。CDN通過向最近的服務(wù)器提供信息，高效地降低延遲，而負(fù)載均衡則將流量均勻分配到不同服務(wù)器，使某一服務(wù)器無負(fù)載。在接下來的文章中，我們將討論CDN和負(fù)載均衡的工作原理

內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)作

內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)（CDN），顧名思義，是一個(gè)跨多個(gè)地理位置的服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)。此類網(wǎng)絡(luò)的目的是從離終端用戶最近的服務(wù)器快速向用戶傳遞數(shù)據(jù)。內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)的工作原理基于這樣一個(gè)事實(shí)：當(dāng)終端用戶試圖從距離其位置較遠(yuǎn)的服務(wù)器訪問數(shù)據(jù)時(shí)，有時(shí)可能會(huì)經(jīng)歷傳輸延遲或時(shí)間延遲。這是因?yàn)槊看握埱蟀l(fā)送到服務(wù)器時(shí)，它必須經(jīng)過多跳才能到達(dá)目的地。例如，如果德克薩斯州的用戶試圖訪問華盛頓特區(qū)的服務(wù)器，數(shù)據(jù)必須沿長距離傳輸。

在CDN下，主服務(wù)器連接到分布在多個(gè)地理區(qū)域的服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)。數(shù)據(jù)會(huì)被復(fù)制到所有服務(wù)器，因此當(dāng)用戶嘗試訪問數(shù)據(jù)時(shí)，數(shù)據(jù)會(huì)被引導(dǎo)到最近的服務(wù)器。存儲(chǔ)在主服務(wù)器上的數(shù)據(jù)會(huì)不斷復(fù)制到所有CDN服務(wù)器，確保響應(yīng)更快，并在數(shù)據(jù)丟失時(shí)實(shí)現(xiàn)復(fù)制。內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)在需要快速數(shù)據(jù)流時(shí)非常有用。

以下是CDN用于智能內(nèi)容傳遞的一些技術(shù)

路徑映射

將路徑映射到后端內(nèi)容服務(wù)器（上游服務(wù)器）稱為路徑映射。路徑映射是一種方法，將URL部分映射到后端服務(wù)器（在反向代理場景中通常稱為上游服務(wù)器）獲取數(shù)據(jù)。讓我們用一個(gè)例子更好地理解這一點(diǎn)

例如：

CDN主機(jī) - www.domain.com/client

其中起始代理路徑為“/”，源IP地址為12.34.56.78。借助路徑映射，我們可以映射 https://www.domain.com/client 并拉取托管在12.34.56.78的不同起點(diǎn)的數(shù)據(jù)。借助路徑映射，多個(gè)起點(diǎn)可以使用（也實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡）與不同的起始服務(wù)器。

別名

別名允許你創(chuàng)建通用子域名，比如 demo.yourdomain.com，即使你指向不同的 URL，也能保留相同的 URL。例如，如果你網(wǎng)站的域名是 sample.net，你可以為同一網(wǎng)站注冊另一個(gè)域名——sample.com，并讓它指向 sample.net 的位置。

什么是負(fù)載均衡？

負(fù)載均衡是一種將入站流量分散到多個(gè)服務(wù)器，從而減輕某一服務(wù)器負(fù)載的技術(shù)。當(dāng)數(shù)百名用戶同時(shí)請求訪問數(shù)據(jù)時(shí)，任何一臺(tái)服務(wù)器很難跟上并持續(xù)以最佳速度持續(xù)提供高質(zhì)量的視頻、照片、文本、應(yīng)用數(shù)據(jù)等。這會(huì)導(dǎo)致速度緩慢和延遲，可能直接影響你的業(yè)務(wù)。利用負(fù)載均衡，你可以將網(wǎng)絡(luò)流量重定向到服務(wù)器池中的特定服務(wù)器，幫助防止任何一臺(tái)服務(wù)器承擔(dān)過多負(fù)載，最終優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)可用性和響應(yīng)速度。

你可以部署多種負(fù)載均衡技術(shù)來平衡網(wǎng)頁服務(wù)器。Web服務(wù)器可以是硬件或軟件。硬件負(fù)載均衡器，有些配備專有硬件和軟件。軟件負(fù)載均衡器可以在你的服務(wù)器上安裝。

負(fù)載均衡器的工作原理

步驟1：負(fù)載均衡器通常是運(yùn)行在所有客戶端連接的服務(wù)器上發(fā)出請求的軟件代碼。負(fù)載均衡器接受客戶端請求并執(zhí)行后續(xù)作。

步驟2：負(fù)載均衡器識(shí)別可用的后端服務(wù)器、當(dāng)前負(fù)載及額外的請求處理能力。在這里，負(fù)載均衡器使用多種負(fù)載均衡技術(shù)之一來處理請求。

步驟3：一旦負(fù)載均衡器識(shí)別出特定的后端服務(wù)器，它將請求傳給所需的服務(wù)器進(jìn)行處理。后端服務(wù)器處理請求并將信息傳遞給負(fù)載均衡器。

步驟4：一旦請求被處理并到達(dá)負(fù)載均衡器，它會(huì)將處理中的信息傳遞給客戶端。

整個(gè)過程以極低的處理時(shí)間高效完成，最終用戶從未察覺后臺(tái)發(fā)生了什么，從而為用戶提供最佳體驗(yàn)。

以下是我們用于負(fù)載均衡的三種技術(shù)

循環(huán)賽

當(dāng)集群中連接多臺(tái)服務(wù)器時(shí)，請求會(huì)依次發(fā)送給各服務(wù)器。連接的服務(wù)器只分配一個(gè)域名。每臺(tái)服務(wù)器都被分配到一個(gè)獨(dú)特的IP地址。DNS包含了與域名關(guān)聯(lián)的所有IP地址列表。當(dāng)域名請求被負(fù)載均衡器觸發(fā)時(shí)，負(fù)載均衡器會(huì)按順序向服務(wù)器集群發(fā)送請求。

最小連接

服務(wù)器同時(shí)處理多個(gè)網(wǎng)絡(luò)連接。在這種負(fù)載均衡方法中，負(fù)載均衡器將HTTP請求轉(zhuǎn)發(fā)到集群中連接最少的服務(wù)器。這是通過計(jì)算每個(gè)服務(wù)器的計(jì)算能力和負(fù)載來確定的。

IP哈希

在這種負(fù)載均衡中，IP地址是轉(zhuǎn)發(fā)請求的決定因素。借助算法，負(fù)載均衡器利用源IP和目的IP地址生成唯一的哈希密鑰。該密鑰用于建立客戶端與服務(wù)器之間的唯一連接。如果用戶斷開連接，用戶可以使用密鑰重新連接服務(wù)器上的同一會(huì)話。通常用于用戶在突然斷開連接后需要連接同一會(huì)話時(shí)。

負(fù)載均衡的應(yīng)用

提升可擴(kuò)展性

流量突然激增時(shí)，服務(wù)器將面臨處理過多流量的困難，最終可能崩潰。負(fù)載均衡可以將流量重定向到多個(gè)服務(wù)器之間，并以更簡單的方式輕松管理不斷增長的流量。

停機(jī)時(shí)間減少

負(fù)載均衡技術(shù)允許你將任何服務(wù)器下線進(jìn)行維護(hù)，服務(wù)器離線期間可以將流量引導(dǎo)到其他資源，且不會(huì)停機(jī)。這樣你可以減少停機(jī)時(shí)間，保持正常運(yùn)行時(shí)間，并提升性能。

故障減少

在硬件/軟件故障導(dǎo)致服務(wù)器離線時(shí)，負(fù)載均衡器能及時(shí)檢測故障，并通過將資源重新分配到未受影響的其他區(qū)域來繞過檢測到的故障，從而減少干擾。

冗余

通過實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡，你可以實(shí)現(xiàn)冗余。當(dāng)網(wǎng)頁流量發(fā)送到兩個(gè)或多個(gè)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器且其中一臺(tái)服務(wù)器故障時(shí)，負(fù)載均衡器會(huì)自動(dòng)將流量轉(zhuǎn)移到其他正常運(yùn)行的服務(wù)器。使用負(fù)載均衡器，你可以維護(hù)多臺(tái)服務(wù)器，并且可以確保即使硬件故障，服務(wù)器仍能始終在線處理站點(diǎn)流量。