发布者：售前毛毛 | 本文章发表于：2022-06-10 阅读数：12992
在业务初期，我们一般会先使用单台服务器对外提供服务。随着业务流量越来越大，单台服务器无论如何优化，无论采用多好的硬件，总会有性能天花板，当单服务器的性能无法满足业务需求时，就需要把多台服务器组成集群系统提高整体的处理性能。
基于上述需求，我们要使用统一的流量入口来对外提供服务，本质上就是需要一个流量调度器，通过均衡的算法，将用户大量的请求流量均衡地分发到集群中不同的服务器上。这其实就是我们今天要说的负载均衡，什么是负载均衡？
使用负载均衡可以给我们带来的几个好处：
提高了系统的整体性能；
提高了系统的扩展性；
提高了系统的可用性；
负载均衡类型
什么是负载均衡？广义上的负载均衡器大概可以分为 3 类，包括：DNS 方式实现负载均衡、硬件负载均衡、软件负载均衡。
（一）DNS 实现负载均衡
DNS 实现负载均衡是最基础简单的方式。一个域名通过 DNS 解析到多个 IP，每个 IP 对应不同的服务器实例，这样就完成了流量的调度，虽然没有使用常规的负载均衡器，但实现了简单的负载均衡功能。
通过 DNS 实现负载均衡的方式，最大的优点就是实现简单，成本低，无需自己开发或维护负载均衡设备，不过存在一些缺点：
①服务器故障切换延迟大，服务器升级不方便。我们知道 DNS 与用户之间是层层的缓存，即便是在故障发生时及时通过 DNS 修改或摘除故障服务器，但中间经过运营商的 DNS 缓存，且缓存很有可能不遵循 TTL 规则，导致 DNS 生效时间变得非常缓慢，有时候一天后还会有些许的请求流量。
②流量调度不均衡，粒度太粗。DNS 调度的均衡性，受地区运营商 LocalDNS 返回 IP 列表的策略有关系，有的运营商并不会轮询返回多个不同的 IP 地址。另外，某个运营商 LocalDNS 背后服务了多少用户，这也会构成流量调度不均的重要因素。
③流量分配策略太简单，支持的算法太少。DNS 一般只支持 rr 的轮询方式，流量分配策略比较简单，不支持权重、Hash 等调度算法。
④DNS 支持的 IP 列表有限制。我们知道 DNS 使用 UDP 报文进行信息传递，每个 UDP 报文大小受链路的 MTU 限制，所以报文中存储的 IP 地址数量也是非常有限的，阿里 DNS 系统针对同一个域名支持配置 10 个不同的 IP 地址。
（二）硬件负载均衡
硬件负载均衡是通过专门的硬件设备来实现负载均衡功能，是专用的负载均衡设备。目前业界典型的硬件负载均衡设备有两款：F5和A10。
这类设备性能强劲、功能强大，但价格非常昂贵，一般只有土豪公司才会使用此类设备，中小公司一般负担不起，业务量没那么大，用这些设备也是挺浪费的。
硬件负载均衡的优点：
功能强大：全面支持各层级的负载均衡，支持全面的负载均衡算法。
性能强大：性能远超常见的软件负载均衡器。
稳定性高：商用硬件负载均衡，经过了良好的严格测试，经过大规模使用，稳定性高。
安全防护：还具备防火墙、防 DDoS 攻击等安全功能，以及支持 SNAT 功能。
硬件负载均衡的缺点也很明显：
①价格贵；
②扩展性差，无法进行扩展和定制；
③调试和维护比较麻烦，需要专业人员；
（三）软件负载均衡
软件负载均衡，可以在普通的服务器上运行负载均衡软件，实现负载均衡功能。目前常见的有 Nginx、HAproxy、LVS。其中的区别：
Nginx：七层负载均衡，支持 HTTP、E-mail 协议，同时也支持 4 层负载均衡；
HAproxy：支持七层规则的，性能也很不错。OpenStack 默认使用的负载均衡软件就是 HAproxy；
LVS：运行在内核态，性能是软件负载均衡中最高的，严格来说工作在三层，所以更通用一些，适用各种应用服务。
软件负载均衡的优点：
易操作：无论是部署还是维护都相对比较简单；
便宜：只需要服务器的成本，软件是免费的；
灵活：4 层和 7 层负载均衡可以根据业务特点进行选择，方便进行扩展和定制功能。
负载均衡LVS
软件负载均衡主要包括：Nginx、HAproxy 和 LVS，三款软件都比较常用。四层负载均衡基本上都会使用 LVS，据了解 BAT 等大厂都是 LVS 重度使用者，就是因为 LVS 非常出色的性能，能为公司节省巨大的成本。
LVS，全称 Linux Virtual Server 是由国人章文嵩博士发起的一个开源的项目，在社区具有很大的热度，是一个基于四层、具有强大性能的反向代理服务器。
它现在是标准内核的一部分，它具备可靠性、高性能、可扩展性和可操作性的特点，从而以低廉的成本实现最优的性能。
Netfilter基础原理
LVS 是基于 Linux 内核中 netfilter 框架实现的负载均衡功能，所以要学习 LVS 之前必须要先简单了解 netfilter 基本工作原理。netfilter 其实很复杂，平时我们说的 Linux 防火墙就是 netfilter，不过我们平时操作的都是 iptables，iptables 只是用户空间编写和传递规则的工具而已，真正工作的是 netfilter。通过下图可以简单了解下 netfilter 的工作机制：
netfilter 是内核态的 Linux 防火墙机制，作为一个通用、抽象的框架，提供了一整套的 hook 函数管理机制，提供诸如数据包过滤、网络地址转换、基于协议类型的连接跟踪的功能。
通俗点讲，就是 netfilter 提供一种机制，可以在数据包流经过程中，根据规则设置若干个关卡（hook 函数）来执行相关的操作。netfilter 总共设置了 5 个点，包括：
①PREROUTING ：刚刚进入网络层，还未进行路由查找的包，通过此处
②INPUT ：通过路由查找，确定发往本机的包，通过此处
③FORWARD ：经路由查找后，要转发的包，在POST_ROUTING之前
④OUTPUT ：从本机进程刚发出的包，通过此处
⑤POSTROUTING ：进入网络层已经经过路由查找，确定转发，将要离开本设备的包，通过此处
当一个数据包进入网卡，经过链路层之后进入网络层就会到达 PREROUTING，接着根据目标 IP 地址进行路由查找，如果目标 IP 是本机，数据包继续传递到 INPUT 上，经过协议栈后根据端口将数据送到相应的应用程序。
应用程序处理请求后将响应数据包发送到 OUTPUT 上，最终通过 POSTROUTING 后发送出网卡。
如果目标 IP 不是本机，而且服务器开启了 forward 参数，就会将数据包递送给 FORWARD 上，最后通过 POSTROUTING 后发送出网卡。
LVS基础原理
LVS 是基于 netfilter 框架，主要工作于 INPUT 链上，在 INPUT 上注册 ip_vs_in HOOK 函数，进行 IPVS 主流程，大概原理如图所示：
当用户访问 www.sina.com.cn 时，用户数据通过层层网络，最后通过交换机进入 LVS 服务器网卡，并进入内核网络层。
进入 PREROUTING 后经过路由查找，确定访问的目的 VIP 是本机 IP 地址，所以数据包进入到 INPUT 链上
LVS 是工作在 INPUT 链上，会根据访问的 IP:Port 判断请求是否是 LVS 服务，如果是则进行 LVS 主流程，强行修改数据包的相关数据，并将数据包发往 POSTROUTING 链上。
POSTROUTING 上收到数据包后，根据目标 IP 地址（后端真实服务器），通过路由选路，将数据包最终发往后端的服务器上。
开源 LVS 版本有 3 种工作模式，每种模式工作原理都不同，每种模式都有自己的优缺点和不同的应用场景，包括以下三种模式：
①DR 模式
②NAT 模式
③Tunnel 模式
这里必须要提另外一种模式是 FullNAT，这个模式在开源版本中是模式没有的。这个模式最早起源于百度，后来又在阿里发扬光大，由阿里团队开源，代码地址如下：
https://github.com/alibaba/lvs
LVS 官网也有相关下载地址，不过并没有合进到内核主线版本。
后面会有专门章节详细介绍 FullNAT 模式。下边分别就 DR、NAT、Tunnel 模式分别详细介绍原理。
DR 模式实现原理
LVS 基本原理图中描述的比较简单，表述的是比较通用流程。下边会针对 DR 模式的具体实现原理，详细的阐述 DR 模式是如何工作的。
（一）实现原理过程
① 当客户端请求 www.sina.com.cn 主页，请求数据包穿过网络到达 Sina 的 LVS 服务器网卡：源 IP 是客户端 IP 地址 CIP，目的 IP 是新浪对外的服务器 IP 地址，也就是 VIP；此时源 MAC 地址是 CMAC，其实是 LVS 连接的路由器的 MAC 地址（为了容易理解记为 CMAC），目标 MAC 地址是 VIP 对应的 MAC，记为 VMAC。
② 数据包经过链路层到达 PREROUTING 位置（刚进入网络层），查找路由发现目的 IP 是 LVS 的 VIP，就会递送到 INPUT 链上，此时数据包 MAC、IP、Port 都没有修改。
③ 数据包到达 INPUT 链，INPUT 是 LVS 主要工作的位置。此时 LVS 会根据目的 IP 和 Port 来确认是否是 LVS 定义的服务，如果是定义过的 VIP 服务，就会根据配置信息，从真实服务器列表 中选择一个作为 RS1，然后以 RS1 作为目标查找 Out 方向的路由，确定一下跳信息以及数据包要通过哪个网卡发出。最后将数据包投递到 OUTPUT 链上。
④ 数据包通过 POSTROUTING 链后，从网络层转到链路层，将目的 MAC 地址修改为 RealServer 服务器 MAC 地址，记为 RMAC；而源 MAC 地址修改为 LVS 与 RS 同网段的 selfIP 对应的 MAC 地址，记为 DMAC。此时，数据包通过交换机转发给了 RealServer 服务器（注：为了简单图中没有画交换机）。
⑤ 请求数据包到达后端真实服务器后，链路层检查目的 MAC 是自己网卡地址。到了网络层，查找路由，目的 IP 是 VIP（lo 上配置了 VIP），判定是本地主机的数据包，经过协议栈拷贝至应用程序（比如 nginx 服务器），nginx 响应请求后，产生响应数据包。
然后以 CIP 查找出方向的路由，确定下一跳信息和发送网卡设备信息。此时数据包源、目的 IP 分别是 VIP、CIP，而源 MAC 地址是 RS1 的 RMAC，目的 MAC 是下一跳（路由器）的 MAC 地址，记为 CMAC（为了容易理解，记为 CMAC）。然后数据包通过 RS 相连的路由器转发给真正客户端，完成了请求响应的全过程。
从整个过程可以看出，DR 模式 LVS 逻辑比较简单，数据包通过直接路由方式转发给后端服务器，而且响应数据包是由 RS 服务器直接发送给客户端，不经过 LVS。
我们知道通常请求数据包会比较小，响应报文较大，经过 LVS 的数据包基本上都是小包，所以这也是 LVS 的 DR 模式性能强大的主要原因。
（二）优缺点和使用场景
DR 模式的优点
1.响应数据不经过 lvs，性能高
2.对数据包修改小，信息保存完整（携带客户端源 IP）
DR 模式的缺点
1.lvs 与 rs 必须在同一个物理网络（不支持跨机房）
2.服务器上必须配置 lo 和其它内核参数
3.不支持端口映射
DR 模式的使用场景
如果对性能要求非常高，可以首选 DR 模式，而且可以透传客户端源 IP 地址。
NAT 模式实现原理
（一）实现原理与过程
① 用户请求数据包经过层层网络，到达 lvs 网卡，此时数据包源 IP 是 CIP，目的 IP 是 VIP。
② 经过网卡进入网络层 prerouting 位置，根据目的 IP 查找路由，确认是本机 IP，将数据包转发到 INPUT 上，此时源、目的 IP 都未发生变化。
③ 到达 lvs 后，通过目的 IP 和目的 port 查找是否为 IPVS 服务。若是 IPVS 服务，则会选择一个 RS 作为后端服务器，将数据包目的 IP 修改为 RIP，并以 RIP 为目的 IP 查找路由信息，确定下一跳和出口信息，将数据包转发至 output 上。
④ 修改后的数据包经过 postrouting 和链路层处理后，到达 RS 服务器，此时的数据包源 IP 是 CIP，目的 IP 是 RIP。
⑤ 到达 RS 服务器的数据包经过链路层和网络层检查后，被送往用户空间 nginx 程序。nginx 程序处理完毕，发送响应数据包，由于 RS 上默认网关配置为 lvs 设备 IP，所以 nginx 服务器会将数据包转发至下一跳，也就是 lvs 服务器。此时数据包源 IP 是 RIP，目的 IP 是 CIP。
⑥ lvs 服务器收到 RS 响应数据包后，根据路由查找，发现目的 IP 不是本机 IP，且 lvs 服务器开启了转发模式，所以将数据包转发给 forward 链，此时数据包未作修改。
⑦ lvs 收到响应数据包后，根据目的 IP 和目的 port 查找服务和连接表，将源 IP 改为 VIP，通过路由查找，确定下一跳和出口信息，将数据包发送至网关，经过复杂的网络到达用户客户端，最终完成了一次请求和响应的交互。
NAT 模式双向流量都经过 LVS，因此 NAT 模式性能会存在一定的瓶颈。不过与其它模式区别的是，NAT 支持端口映射，且支持 windows 操作系统。
NAT 模式优点
1.能够支持 windows 操作系统
2.支持端口映射。
如果 rs 端口与 vport 不一致，lvs 除了修改目的 IP，也会修改 dport 以支持端口映射。
NAT 模式缺点
1.后端 RS 需要配置网关
2.双向流量对 lvs 负载压力比较大
NAT 模式的使用场景
如果你是 windows 系统，使用 lvs 的话，则必须选择 NAT 模式了。
Tunnel 模式在国内使用的比较少，不过据说腾讯使用了大量的 Tunnel 模式。它也是一种单臂的模式，只有请求数据会经过 lvs，响应数据直接从后端服务器发送给客户端，性能也很强大，同时支持跨机房。下边继续看图分析原理。
（一）实现原理与过程
① 用户请求数据包经过多层网络，到达 lvs 网卡，此时数据包源 IP 是 cip，目的 ip 是 vip。
② 经过网卡进入网络层 prerouting 位置，根据目的 ip 查找路由，确认是本机 ip，将数据包转发到 input 链上，到达 lvs，此时源、目的 ip 都未发生变化。
③ 到达 lvs 后，通过目的 ip 和目的 port 查找是否为 IPVS 服务。若是 IPVS 服务，则会选择一个 rs 作为后端服务器，以 rip 为目的 ip 查找路由信息，确定下一跳、dev 等信息，然后 IP 头部前边额外增加了一个 IP 头（以 dip 为源，rip 为目的 ip），将数据包转发至 output 上。
④ 数据包根据路由信息经最终经过 lvs 网卡，发送至路由器网关，通过网络到达后端服务器。
⑤ 后端服务器收到数据包后，ipip 模块将 Tunnel 头部卸载，正常看到的源 ip 是 cip，目的 ip 是 vip，由于在 tunl0 上配置 vip，路由查找后判定为本机 ip，送往应用程序。应用程序 nginx 正常响应数据后以 vip 为源 ip，cip 为目的 ip 数据包发送出网卡，最终到达客户端。
Tunnel 模式具备 DR 模式的高性能，又支持跨机房访问，听起来比较完美。不过国内运营商有一定特色性，比如 RS 的响应数据包的源 IP 为 VIP，VIP 与后端服务器有可能存在跨运营商的情况，很有可能被运营商的策略封掉，Tunnel 在生产环境确实没有使用过，在国内推行 Tunnel 可能会有一定的难度吧。
（二）优点、缺点与使用场景
Tunnel 模式的优点
1.单臂模式，对 lvs 负载压力小
2.对数据包修改较小，信息保存完整
3.可跨机房（不过在国内实现有难度）
Tunnel 模式的缺点
1.需要在后端服务器安装配置 ipip 模块
2.需要在后端服务器 tunl0 配置 vip
3.隧道头部的加入可能导致分片，影响服务器性能
4.隧道头部 IP 地址固定，后端服务器网卡 hash 可能不均
5.不支持端口映射
Tunnel 模式的使用场景
理论上，如果对转发性能要求较高，且有跨机房需求，Tunnel 可能是较好的选择。
以上是主题为：什么是负载均衡？的教学全部内容，希望对您有帮助！
快快网络致力于安全防护、服务器高防、网络高防、ddos防护、cc防护、dns防护、防劫持、高防服务器、网站防护等方面的服务，自研的WAF提供任意CC和DDOS攻击防御。
更多详情联系客服QQ 537013901
云服务器排名：如何选择性价比最高的云服务？
选择云服务器时，大家最关心的往往是排名和性价比。市面上云服务商众多，性能、价格、服务差异很大，到底哪家更适合你？今天咱们就来聊聊怎么从排名里找到真正靠谱的云服务器，顺便分享几个挑选的小技巧，帮你避开那些“坑”。关键得看实际需求——是追求高性能，还是控制成本？下面我会针对常见问题展开说说。 云服务器排名真的能反映性能吗？ 很多朋友会参考各类评测榜单，但排名高低不一定代表适合你。比如有的厂商强调CPU跑分，可你的业务可能更依赖内存或网络稳定性。建议先明确自己的应用场景：如果是网站托管，带宽和延迟可能比核心数更重要；要是跑数据分析，就得优先考虑计算型实例。 弹性云服务器在这方面挺灵活，它允许你随时调整配置，避免资源浪费。比如促销期间流量暴增，临时升级CPU和带宽就能平稳度过，后续再降回基础档位，成本控制更轻松。 怎么判断云服务器的性价比？ 性价比不等于便宜，得综合算算“隐形账”。除了硬件价格，还要看续费费用、流量计费方式、技术支持是否收费等。有些厂商低价吸引新用户，但老用户续费时价格飙升，反而更吃亏。 建议对比时重点关注长期成本，比如包年套餐折扣、免费防御流量额度、数据迁移是否便捷。对了，售后服务响应速度也很关键——遇到故障时，客服能不能快速帮你解决，直接影响业务稳定性。 云服务器推荐：哪些因素最该优先考虑？ 如果你追求高可靠性和安全防护，可以看看高防服务器。它自带DDoS防护能力，适合游戏、金融等易受攻击的行业。普通企业用户则更推荐弹性云服务器，兼顾灵活度和基础防护，日常运维更省心。 最终选择还得回归业务本身：小型项目用入门款就够了，中大型业务则要匹配高可用架构。别忘了测试试用——很多厂商提供短期体验，亲自跑跑程序比光看参数管用多了！ 挑云服务器就像选搭档，排名只是参考，合适才最重要。结合预算和业务需求，多对比实测数据，往往能找到既省钱又省心的方案。
服务器如何有效防护DDoS攻击？
面对日益猖獗的DDoS攻击，服务器安全成为每个运维和管理者的心头大患。这种攻击旨在耗尽目标资源，导致服务中断，影响业务连续性和用户体验。本文将探讨DDoS攻击的核心原理，并提供一系列实用的防护策略与解决方案，帮助您构建更稳固的服务器防线。 什么是DDoS攻击及其对服务器的威胁？ DDoS，即分布式拒绝服务攻击，通过操控海量受控设备（肉鸡）同时向目标服务器发起请求，旨在耗尽服务器的网络带宽、连接数或计算资源，导致合法用户无法访问。对服务器而言，这不仅仅是流量冲击，更可能导致系统崩溃、数据丢失和品牌声誉受损。攻击规模正变得越来越大，手法也愈发复杂，传统的防火墙往往难以招架。 服务器防护DDoS有哪些关键策略？ 防护DDoS需要多层级的纵深防御体系。首要策略是增加带宽冗余，但这成本高昂且治标不治本。更有效的方式是部署专业的流量清洗中心。当攻击流量到达时，通过路由引导将流量牵引至清洗中心，由智能系统识别并过滤掉恶意流量，只将纯净的正常流量回注到您的服务器。同时，配置Web应用防火墙能有效防御应用层的DDoS攻击，如CC攻击，它通过验证机制拦截恶意请求。 如何选择专业的DDoS防护服务？ 对于大多数企业，自建防护体系投入巨大，选择一家可靠的云安全服务商是更明智的选择。专业的防护服务能提供T级以上的防护带宽、实时监控和秒级响应。在选择时，应关注服务商的清洗能力、网络节点分布、是否支持弹性扩容以及售后响应速度。一个优秀的防护方案应该是可定制、高可用的，能够根据您的业务特点灵活调整防护策略。 在众多安全解决方案中，高防IP是一种非常有效的防护产品。它通过将您的业务IP隐藏在高防节点的IP之后，所有公网流量都经过高防节点进行清洗和过滤，确保到达您源站的流量都是安全可靠的。这种方式无需调整服务器配置，部署快速，能有效抵御各种类型的DDoS和CC攻击，为您的服务器提供一道坚固的外部屏障。 构建服务器DDoS防护体系是一个持续的过程，需要技术、策略与可靠服务的结合。从了解威胁开始，到实施多层防御，再到借助专业力量，每一步都至关重要。保持警惕，定期评估和升级您的防护措施，才能确保服务器在复杂的网络环境中稳定运行，让业务无后顾之忧。
电脑防火墙作用与重要性
电脑防火墙是保护计算机安全的重要工具，它能监控网络流量、阻止恶意攻击、控制程序访问网络。了解防火墙如何工作以及如何配置，能有效提升你的网络安全防护能力。 防火墙如何监控网络流量？ 防火墙就像一位忠实的守门人，时刻检查着进出你电脑的所有数据。它会仔细审查每一个数据包的来源、目的地和内容，根据预设的安全规则来决定是放行还是拦截。这种监控机制能第一时间发现异常连接，比如那些试图偷偷潜入的病毒或黑客。通过分析流量模式，防火墙还能识别出潜在的DDoS攻击迹象，及时发出警报或启动防御措施，防止你的网络带宽被恶意流量占满。 设置合理的防火墙规则非常关键。你可以自定义允许哪些应用程序访问网络，也可以屏蔽某些可疑的IP地址或端口。对于游戏服务器或企业应用来说，结合专业的DDoS防护服务能构建更坚固的防线。例如，使用高防IP服务，可以将攻击流量在到达你的服务器之前就进行清洗和过滤。 防火墙能阻止哪些恶意攻击？ 防火墙的核心作用就是构筑一道屏障，抵御多种网络威胁。它能有效阻挡端口扫描、暴力破解等常见攻击手法。当黑客尝试通过开放端口入侵系统时，防火墙可以立即关闭这些通道，让攻击者无从下手。对于试图利用系统漏洞传播的蠕虫病毒，防火墙也能通过识别其恶意行为特征进行拦截。 面对更复杂的应用层攻击，如CC攻击或SQL注入，传统防火墙可能力有不逮。这时就需要部署像WAF这样的专业防护墙。WAF能深入分析HTTP/HTTPS流量，精准识别并阻断针对网站或Web应用的攻击，确保你的在线业务安全稳定运行。无论是电商网站还是企业门户，WAF都是不可或缺的安全卫士。 如何配置防火墙提升防护？ 好的防火墙需要正确配置才能发挥最大效能。建议开启防火墙的所有默认安全规则，并根据实际需求进行调整。对于普通用户，可以设置防火墙为“公共网络”模式，这会执行最严格的检查标准。定期更新防火墙规则库也至关重要，这能确保它能识别最新的威胁特征。 不要忽视内部网络的安全。防火墙应该对内外流量都进行监控，防止已感染设备在局域网内传播病毒。对于拥有多台服务器的企业，可以考虑部署终端安全管理系统，它能统一管理所有设备的防火墙策略，及时发现并隔离受感染的终端。一个全面的安全体系应该是层层设防的，从网络边界到每台设备，都应有相应的防护措施。 电脑防火墙是你网络安全的第一道防线，但并非万能。它需要与其他安全措施协同工作，如定期更新系统、使用强密码、安装可靠的安全软件。在数字化时代，主动构建纵深防御体系比被动应对攻击更为明智。保持警惕，合理配置，让你的网络环境更加安全可靠。
阅读数：12992 | 2022-06-10 10:59:16
阅读数：10083 | 2021-05-28 17:17:40
阅读数：8831 | 2021-08-27 14:37:33
阅读数：8664 | 2022-11-24 17:19:37
阅读数：8664 | 2021-09-24 15:46:06
阅读数：8353 | 2021-05-20 17:22:42
阅读数：7993 | 2022-09-29 16:02:15
阅读数：7660 | 2021-06-10 09:52:18
阅读数：12992 | 2022-06-10 10:59:16
阅读数：10083 | 2021-05-28 17:17:40
阅读数：8831 | 2021-08-27 14:37:33
阅读数：8664 | 2022-11-24 17:19:37
阅读数：8664 | 2021-09-24 15:46:06
阅读数：8353 | 2021-05-20 17:22:42
阅读数：7993 | 2022-09-29 16:02:15
阅读数：7660 | 2021-06-10 09:52:18
发布者：售前毛毛 | 本文章发表于：2022-06-10
在业务初期，我们一般会先使用单台服务器对外提供服务。随着业务流量越来越大，单台服务器无论如何优化，无论采用多好的硬件，总会有性能天花板，当单服务器的性能无法满足业务需求时，就需要把多台服务器组成集群系统提高整体的处理性能。
基于上述需求，我们要使用统一的流量入口来对外提供服务，本质上就是需要一个流量调度器，通过均衡的算法，将用户大量的请求流量均衡地分发到集群中不同的服务器上。这其实就是我们今天要说的负载均衡，什么是负载均衡？
使用负载均衡可以给我们带来的几个好处：
提高了系统的整体性能；
提高了系统的扩展性；
提高了系统的可用性；
负载均衡类型
什么是负载均衡？广义上的负载均衡器大概可以分为 3 类，包括：DNS 方式实现负载均衡、硬件负载均衡、软件负载均衡。
（一）DNS 实现负载均衡
DNS 实现负载均衡是最基础简单的方式。一个域名通过 DNS 解析到多个 IP，每个 IP 对应不同的服务器实例，这样就完成了流量的调度，虽然没有使用常规的负载均衡器，但实现了简单的负载均衡功能。
通过 DNS 实现负载均衡的方式，最大的优点就是实现简单，成本低，无需自己开发或维护负载均衡设备，不过存在一些缺点：
①服务器故障切换延迟大，服务器升级不方便。我们知道 DNS 与用户之间是层层的缓存，即便是在故障发生时及时通过 DNS 修改或摘除故障服务器，但中间经过运营商的 DNS 缓存，且缓存很有可能不遵循 TTL 规则，导致 DNS 生效时间变得非常缓慢，有时候一天后还会有些许的请求流量。
②流量调度不均衡，粒度太粗。DNS 调度的均衡性，受地区运营商 LocalDNS 返回 IP 列表的策略有关系，有的运营商并不会轮询返回多个不同的 IP 地址。另外，某个运营商 LocalDNS 背后服务了多少用户，这也会构成流量调度不均的重要因素。
③流量分配策略太简单，支持的算法太少。DNS 一般只支持 rr 的轮询方式，流量分配策略比较简单，不支持权重、Hash 等调度算法。
④DNS 支持的 IP 列表有限制。我们知道 DNS 使用 UDP 报文进行信息传递，每个 UDP 报文大小受链路的 MTU 限制，所以报文中存储的 IP 地址数量也是非常有限的，阿里 DNS 系统针对同一个域名支持配置 10 个不同的 IP 地址。
（二）硬件负载均衡
硬件负载均衡是通过专门的硬件设备来实现负载均衡功能，是专用的负载均衡设备。目前业界典型的硬件负载均衡设备有两款：F5和A10。
这类设备性能强劲、功能强大，但价格非常昂贵，一般只有土豪公司才会使用此类设备，中小公司一般负担不起，业务量没那么大，用这些设备也是挺浪费的。
硬件负载均衡的优点：
功能强大：全面支持各层级的负载均衡，支持全面的负载均衡算法。
性能强大：性能远超常见的软件负载均衡器。
稳定性高：商用硬件负载均衡，经过了良好的严格测试，经过大规模使用，稳定性高。
安全防护：还具备防火墙、防 DDoS 攻击等安全功能，以及支持 SNAT 功能。
硬件负载均衡的缺点也很明显：
①价格贵；
②扩展性差，无法进行扩展和定制；
③调试和维护比较麻烦，需要专业人员；
（三）软件负载均衡
软件负载均衡，可以在普通的服务器上运行负载均衡软件，实现负载均衡功能。目前常见的有 Nginx、HAproxy、LVS。其中的区别：
Nginx：七层负载均衡，支持 HTTP、E-mail 协议，同时也支持 4 层负载均衡；
HAproxy：支持七层规则的，性能也很不错。OpenStack 默认使用的负载均衡软件就是 HAproxy；
LVS：运行在内核态，性能是软件负载均衡中最高的，严格来说工作在三层，所以更通用一些，适用各种应用服务。
软件负载均衡的优点：
易操作：无论是部署还是维护都相对比较简单；
便宜：只需要服务器的成本，软件是免费的；
灵活：4 层和 7 层负载均衡可以根据业务特点进行选择，方便进行扩展和定制功能。
负载均衡LVS
软件负载均衡主要包括：Nginx、HAproxy 和 LVS，三款软件都比较常用。四层负载均衡基本上都会使用 LVS，据了解 BAT 等大厂都是 LVS 重度使用者，就是因为 LVS 非常出色的性能，能为公司节省巨大的成本。
LVS，全称 Linux Virtual Server 是由国人章文嵩博士发起的一个开源的项目，在社区具有很大的热度，是一个基于四层、具有强大性能的反向代理服务器。
它现在是标准内核的一部分，它具备可靠性、高性能、可扩展性和可操作性的特点，从而以低廉的成本实现最优的性能。
Netfilter基础原理
LVS 是基于 Linux 内核中 netfilter 框架实现的负载均衡功能，所以要学习 LVS 之前必须要先简单了解 netfilter 基本工作原理。netfilter 其实很复杂，平时我们说的 Linux 防火墙就是 netfilter，不过我们平时操作的都是 iptables，iptables 只是用户空间编写和传递规则的工具而已，真正工作的是 netfilter。通过下图可以简单了解下 netfilter 的工作机制：
netfilter 是内核态的 Linux 防火墙机制，作为一个通用、抽象的框架，提供了一整套的 hook 函数管理机制，提供诸如数据包过滤、网络地址转换、基于协议类型的连接跟踪的功能。
通俗点讲，就是 netfilter 提供一种机制，可以在数据包流经过程中，根据规则设置若干个关卡（hook 函数）来执行相关的操作。netfilter 总共设置了 5 个点，包括：
①PREROUTING ：刚刚进入网络层，还未进行路由查找的包，通过此处
②INPUT ：通过路由查找，确定发往本机的包，通过此处
③FORWARD ：经路由查找后，要转发的包，在POST_ROUTING之前
④OUTPUT ：从本机进程刚发出的包，通过此处
⑤POSTROUTING ：进入网络层已经经过路由查找，确定转发，将要离开本设备的包，通过此处
当一个数据包进入网卡，经过链路层之后进入网络层就会到达 PREROUTING，接着根据目标 IP 地址进行路由查找，如果目标 IP 是本机，数据包继续传递到 INPUT 上，经过协议栈后根据端口将数据送到相应的应用程序。
应用程序处理请求后将响应数据包发送到 OUTPUT 上，最终通过 POSTROUTING 后发送出网卡。
如果目标 IP 不是本机，而且服务器开启了 forward 参数，就会将数据包递送给 FORWARD 上，最后通过 POSTROUTING 后发送出网卡。
LVS基础原理
LVS 是基于 netfilter 框架，主要工作于 INPUT 链上，在 INPUT 上注册 ip_vs_in HOOK 函数，进行 IPVS 主流程，大概原理如图所示：
当用户访问 www.sina.com.cn 时，用户数据通过层层网络，最后通过交换机进入 LVS 服务器网卡，并进入内核网络层。
进入 PREROUTING 后经过路由查找，确定访问的目的 VIP 是本机 IP 地址，所以数据包进入到 INPUT 链上
LVS 是工作在 INPUT 链上，会根据访问的 IP:Port 判断请求是否是 LVS 服务，如果是则进行 LVS 主流程，强行修改数据包的相关数据，并将数据包发往 POSTROUTING 链上。
POSTROUTING 上收到数据包后，根据目标 IP 地址（后端真实服务器），通过路由选路，将数据包最终发往后端的服务器上。
开源 LVS 版本有 3 种工作模式，每种模式工作原理都不同，每种模式都有自己的优缺点和不同的应用场景，包括以下三种模式：
①DR 模式
②NAT 模式
③Tunnel 模式
这里必须要提另外一种模式是 FullNAT，这个模式在开源版本中是模式没有的。这个模式最早起源于百度，后来又在阿里发扬光大，由阿里团队开源，代码地址如下：
https://github.com/alibaba/lvs
LVS 官网也有相关下载地址，不过并没有合进到内核主线版本。
后面会有专门章节详细介绍 FullNAT 模式。下边分别就 DR、NAT、Tunnel 模式分别详细介绍原理。
DR 模式实现原理
LVS 基本原理图中描述的比较简单，表述的是比较通用流程。下边会针对 DR 模式的具体实现原理，详细的阐述 DR 模式是如何工作的。
（一）实现原理过程
① 当客户端请求 www.sina.com.cn 主页，请求数据包穿过网络到达 Sina 的 LVS 服务器网卡：源 IP 是客户端 IP 地址 CIP，目的 IP 是新浪对外的服务器 IP 地址，也就是 VIP；此时源 MAC 地址是 CMAC，其实是 LVS 连接的路由器的 MAC 地址（为了容易理解记为 CMAC），目标 MAC 地址是 VIP 对应的 MAC，记为 VMAC。
② 数据包经过链路层到达 PREROUTING 位置（刚进入网络层），查找路由发现目的 IP 是 LVS 的 VIP，就会递送到 INPUT 链上，此时数据包 MAC、IP、Port 都没有修改。
③ 数据包到达 INPUT 链，INPUT 是 LVS 主要工作的位置。此时 LVS 会根据目的 IP 和 Port 来确认是否是 LVS 定义的服务，如果是定义过的 VIP 服务，就会根据配置信息，从真实服务器列表 中选择一个作为 RS1，然后以 RS1 作为目标查找 Out 方向的路由，确定一下跳信息以及数据包要通过哪个网卡发出。最后将数据包投递到 OUTPUT 链上。
④ 数据包通过 POSTROUTING 链后，从网络层转到链路层，将目的 MAC 地址修改为 RealServer 服务器 MAC 地址，记为 RMAC；而源 MAC 地址修改为 LVS 与 RS 同网段的 selfIP 对应的 MAC 地址，记为 DMAC。此时，数据包通过交换机转发给了 RealServer 服务器（注：为了简单图中没有画交换机）。
⑤ 请求数据包到达后端真实服务器后，链路层检查目的 MAC 是自己网卡地址。到了网络层，查找路由，目的 IP 是 VIP（lo 上配置了 VIP），判定是本地主机的数据包，经过协议栈拷贝至应用程序（比如 nginx 服务器），nginx 响应请求后，产生响应数据包。
然后以 CIP 查找出方向的路由，确定下一跳信息和发送网卡设备信息。此时数据包源、目的 IP 分别是 VIP、CIP，而源 MAC 地址是 RS1 的 RMAC，目的 MAC 是下一跳（路由器）的 MAC 地址，记为 CMAC（为了容易理解，记为 CMAC）。然后数据包通过 RS 相连的路由器转发给真正客户端，完成了请求响应的全过程。
从整个过程可以看出，DR 模式 LVS 逻辑比较简单，数据包通过直接路由方式转发给后端服务器，而且响应数据包是由 RS 服务器直接发送给客户端，不经过 LVS。
我们知道通常请求数据包会比较小，响应报文较大，经过 LVS 的数据包基本上都是小包，所以这也是 LVS 的 DR 模式性能强大的主要原因。
（二）优缺点和使用场景
DR 模式的优点
1.响应数据不经过 lvs，性能高
2.对数据包修改小，信息保存完整（携带客户端源 IP）
DR 模式的缺点
1.lvs 与 rs 必须在同一个物理网络（不支持跨机房）
2.服务器上必须配置 lo 和其它内核参数
3.不支持端口映射
DR 模式的使用场景
如果对性能要求非常高，可以首选 DR 模式，而且可以透传客户端源 IP 地址。
NAT 模式实现原理
（一）实现原理与过程
① 用户请求数据包经过层层网络，到达 lvs 网卡，此时数据包源 IP 是 CIP，目的 IP 是 VIP。
② 经过网卡进入网络层 prerouting 位置，根据目的 IP 查找路由，确认是本机 IP，将数据包转发到 INPUT 上，此时源、目的 IP 都未发生变化。
③ 到达 lvs 后，通过目的 IP 和目的 port 查找是否为 IPVS 服务。若是 IPVS 服务，则会选择一个 RS 作为后端服务器，将数据包目的 IP 修改为 RIP，并以 RIP 为目的 IP 查找路由信息，确定下一跳和出口信息，将数据包转发至 output 上。
④ 修改后的数据包经过 postrouting 和链路层处理后，到达 RS 服务器，此时的数据包源 IP 是 CIP，目的 IP 是 RIP。
⑤ 到达 RS 服务器的数据包经过链路层和网络层检查后，被送往用户空间 nginx 程序。nginx 程序处理完毕，发送响应数据包，由于 RS 上默认网关配置为 lvs 设备 IP，所以 nginx 服务器会将数据包转发至下一跳，也就是 lvs 服务器。此时数据包源 IP 是 RIP，目的 IP 是 CIP。
⑥ lvs 服务器收到 RS 响应数据包后，根据路由查找，发现目的 IP 不是本机 IP，且 lvs 服务器开启了转发模式，所以将数据包转发给 forward 链，此时数据包未作修改。
⑦ lvs 收到响应数据包后，根据目的 IP 和目的 port 查找服务和连接表，将源 IP 改为 VIP，通过路由查找，确定下一跳和出口信息，将数据包发送至网关，经过复杂的网络到达用户客户端，最终完成了一次请求和响应的交互。
NAT 模式双向流量都经过 LVS，因此 NAT 模式性能会存在一定的瓶颈。不过与其它模式区别的是，NAT 支持端口映射，且支持 windows 操作系统。
NAT 模式优点
1.能够支持 windows 操作系统
2.支持端口映射。
如果 rs 端口与 vport 不一致，lvs 除了修改目的 IP，也会修改 dport 以支持端口映射。
NAT 模式缺点
1.后端 RS 需要配置网关
2.双向流量对 lvs 负载压力比较大
NAT 模式的使用场景
如果你是 windows 系统，使用 lvs 的话，则必须选择 NAT 模式了。
Tunnel 模式在国内使用的比较少，不过据说腾讯使用了大量的 Tunnel 模式。它也是一种单臂的模式，只有请求数据会经过 lvs，响应数据直接从后端服务器发送给客户端，性能也很强大，同时支持跨机房。下边继续看图分析原理。
（一）实现原理与过程
① 用户请求数据包经过多层网络，到达 lvs 网卡，此时数据包源 IP 是 cip，目的 ip 是 vip。
② 经过网卡进入网络层 prerouting 位置，根据目的 ip 查找路由，确认是本机 ip，将数据包转发到 input 链上，到达 lvs，此时源、目的 ip 都未发生变化。
③ 到达 lvs 后，通过目的 ip 和目的 port 查找是否为 IPVS 服务。若是 IPVS 服务，则会选择一个 rs 作为后端服务器，以 rip 为目的 ip 查找路由信息，确定下一跳、dev 等信息，然后 IP 头部前边额外增加了一个 IP 头（以 dip 为源，rip 为目的 ip），将数据包转发至 output 上。
④ 数据包根据路由信息经最终经过 lvs 网卡，发送至路由器网关，通过网络到达后端服务器。
⑤ 后端服务器收到数据包后，ipip 模块将 Tunnel 头部卸载，正常看到的源 ip 是 cip，目的 ip 是 vip，由于在 tunl0 上配置 vip，路由查找后判定为本机 ip，送往应用程序。应用程序 nginx 正常响应数据后以 vip 为源 ip，cip 为目的 ip 数据包发送出网卡，最终到达客户端。
Tunnel 模式具备 DR 模式的高性能，又支持跨机房访问，听起来比较完美。不过国内运营商有一定特色性，比如 RS 的响应数据包的源 IP 为 VIP，VIP 与后端服务器有可能存在跨运营商的情况，很有可能被运营商的策略封掉，Tunnel 在生产环境确实没有使用过，在国内推行 Tunnel 可能会有一定的难度吧。
（二）优点、缺点与使用场景
Tunnel 模式的优点
1.单臂模式，对 lvs 负载压力小
2.对数据包修改较小，信息保存完整
3.可跨机房（不过在国内实现有难度）
Tunnel 模式的缺点
1.需要在后端服务器安装配置 ipip 模块
2.需要在后端服务器 tunl0 配置 vip
3.隧道头部的加入可能导致分片，影响服务器性能
4.隧道头部 IP 地址固定，后端服务器网卡 hash 可能不均
5.不支持端口映射
Tunnel 模式的使用场景
理论上，如果对转发性能要求较高，且有跨机房需求，Tunnel 可能是较好的选择。
以上是主题为：什么是负载均衡？的教学全部内容，希望对您有帮助！
快快网络致力于安全防护、服务器高防、网络高防、ddos防护、cc防护、dns防护、防劫持、高防服务器、网站防护等方面的服务，自研的WAF提供任意CC和DDOS攻击防御。
更多详情联系客服QQ 537013901
云服务器排名：如何选择性价比最高的云服务？
选择云服务器时，大家最关心的往往是排名和性价比。市面上云服务商众多，性能、价格、服务差异很大，到底哪家更适合你？今天咱们就来聊聊怎么从排名里找到真正靠谱的云服务器，顺便分享几个挑选的小技巧，帮你避开那些“坑”。关键得看实际需求——是追求高性能，还是控制成本？下面我会针对常见问题展开说说。 云服务器排名真的能反映性能吗？ 很多朋友会参考各类评测榜单，但排名高低不一定代表适合你。比如有的厂商强调CPU跑分，可你的业务可能更依赖内存或网络稳定性。建议先明确自己的应用场景：如果是网站托管，带宽和延迟可能比核心数更重要；要是跑数据分析，就得优先考虑计算型实例。 弹性云服务器在这方面挺灵活，它允许你随时调整配置，避免资源浪费。比如促销期间流量暴增，临时升级CPU和带宽就能平稳度过，后续再降回基础档位，成本控制更轻松。 怎么判断云服务器的性价比？ 性价比不等于便宜，得综合算算“隐形账”。除了硬件价格，还要看续费费用、流量计费方式、技术支持是否收费等。有些厂商低价吸引新用户，但老用户续费时价格飙升，反而更吃亏。 建议对比时重点关注长期成本，比如包年套餐折扣、免费防御流量额度、数据迁移是否便捷。对了，售后服务响应速度也很关键——遇到故障时，客服能不能快速帮你解决，直接影响业务稳定性。 云服务器推荐：哪些因素最该优先考虑？ 如果你追求高可靠性和安全防护，可以看看高防服务器。它自带DDoS防护能力，适合游戏、金融等易受攻击的行业。普通企业用户则更推荐弹性云服务器，兼顾灵活度和基础防护，日常运维更省心。 最终选择还得回归业务本身：小型项目用入门款就够了，中大型业务则要匹配高可用架构。别忘了测试试用——很多厂商提供短期体验，亲自跑跑程序比光看参数管用多了！ 挑云服务器就像选搭档，排名只是参考，合适才最重要。结合预算和业务需求，多对比实测数据，往往能找到既省钱又省心的方案。
服务器如何有效防护DDoS攻击？
面对日益猖獗的DDoS攻击，服务器安全成为每个运维和管理者的心头大患。这种攻击旨在耗尽目标资源，导致服务中断，影响业务连续性和用户体验。本文将探讨DDoS攻击的核心原理，并提供一系列实用的防护策略与解决方案，帮助您构建更稳固的服务器防线。 什么是DDoS攻击及其对服务器的威胁？ DDoS，即分布式拒绝服务攻击，通过操控海量受控设备（肉鸡）同时向目标服务器发起请求，旨在耗尽服务器的网络带宽、连接数或计算资源，导致合法用户无法访问。对服务器而言，这不仅仅是流量冲击，更可能导致系统崩溃、数据丢失和品牌声誉受损。攻击规模正变得越来越大，手法也愈发复杂，传统的防火墙往往难以招架。 服务器防护DDoS有哪些关键策略？ 防护DDoS需要多层级的纵深防御体系。首要策略是增加带宽冗余，但这成本高昂且治标不治本。更有效的方式是部署专业的流量清洗中心。当攻击流量到达时，通过路由引导将流量牵引至清洗中心，由智能系统识别并过滤掉恶意流量，只将纯净的正常流量回注到您的服务器。同时，配置Web应用防火墙能有效防御应用层的DDoS攻击，如CC攻击，它通过验证机制拦截恶意请求。 如何选择专业的DDoS防护服务？ 对于大多数企业，自建防护体系投入巨大，选择一家可靠的云安全服务商是更明智的选择。专业的防护服务能提供T级以上的防护带宽、实时监控和秒级响应。在选择时，应关注服务商的清洗能力、网络节点分布、是否支持弹性扩容以及售后响应速度。一个优秀的防护方案应该是可定制、高可用的，能够根据您的业务特点灵活调整防护策略。 在众多安全解决方案中，高防IP是一种非常有效的防护产品。它通过将您的业务IP隐藏在高防节点的IP之后，所有公网流量都经过高防节点进行清洗和过滤，确保到达您源站的流量都是安全可靠的。这种方式无需调整服务器配置，部署快速，能有效抵御各种类型的DDoS和CC攻击，为您的服务器提供一道坚固的外部屏障。 构建服务器DDoS防护体系是一个持续的过程，需要技术、策略与可靠服务的结合。从了解威胁开始，到实施多层防御，再到借助专业力量，每一步都至关重要。保持警惕，定期评估和升级您的防护措施，才能确保服务器在复杂的网络环境中稳定运行，让业务无后顾之忧。
电脑防火墙作用与重要性
电脑防火墙是保护计算机安全的重要工具，它能监控网络流量、阻止恶意攻击、控制程序访问网络。了解防火墙如何工作以及如何配置，能有效提升你的网络安全防护能力。 防火墙如何监控网络流量？ 防火墙就像一位忠实的守门人，时刻检查着进出你电脑的所有数据。它会仔细审查每一个数据包的来源、目的地和内容，根据预设的安全规则来决定是放行还是拦截。这种监控机制能第一时间发现异常连接，比如那些试图偷偷潜入的病毒或黑客。通过分析流量模式，防火墙还能识别出潜在的DDoS攻击迹象，及时发出警报或启动防御措施，防止你的网络带宽被恶意流量占满。 设置合理的防火墙规则非常关键。你可以自定义允许哪些应用程序访问网络，也可以屏蔽某些可疑的IP地址或端口。对于游戏服务器或企业应用来说，结合专业的DDoS防护服务能构建更坚固的防线。例如，使用高防IP服务，可以将攻击流量在到达你的服务器之前就进行清洗和过滤。 防火墙能阻止哪些恶意攻击？ 防火墙的核心作用就是构筑一道屏障，抵御多种网络威胁。它能有效阻挡端口扫描、暴力破解等常见攻击手法。当黑客尝试通过开放端口入侵系统时，防火墙可以立即关闭这些通道，让攻击者无从下手。对于试图利用系统漏洞传播的蠕虫病毒，防火墙也能通过识别其恶意行为特征进行拦截。 面对更复杂的应用层攻击，如CC攻击或SQL注入，传统防火墙可能力有不逮。这时就需要部署像WAF这样的专业防护墙。WAF能深入分析HTTP/HTTPS流量，精准识别并阻断针对网站或Web应用的攻击，确保你的在线业务安全稳定运行。无论是电商网站还是企业门户，WAF都是不可或缺的安全卫士。 如何配置防火墙提升防护？ 好的防火墙需要正确配置才能发挥最大效能。建议开启防火墙的所有默认安全规则，并根据实际需求进行调整。对于普通用户，可以设置防火墙为“公共网络”模式，这会执行最严格的检查标准。定期更新防火墙规则库也至关重要，这能确保它能识别最新的威胁特征。 不要忽视内部网络的安全。防火墙应该对内外流量都进行监控，防止已感染设备在局域网内传播病毒。对于拥有多台服务器的企业，可以考虑部署终端安全管理系统，它能统一管理所有设备的防火墙策略，及时发现并隔离受感染的终端。一个全面的安全体系应该是层层设防的，从网络边界到每台设备，都应有相应的防护措施。 电脑防火墙是你网络安全的第一道防线，但并非万能。它需要与其他安全措施协同工作，如定期更新系统、使用强密码、安装可靠的安全软件。在数字化时代，主动构建纵深防御体系比被动应对攻击更为明智。保持警惕，合理配置，让你的网络环境更加安全可靠。
查看更多文章 >
最新活动
闽公网安备 35020302000839号
公安机关联网备案号 35020301000110
云安全相关活动
