第3章 高可用负载均衡集群规划

作者：田逸（formyz）

开篇之初，先举几个反例，来说明事前规划的重要性。

案例一：某广告媒体公司，需要部署一套媒体播放系统，由一台应用服务器和一台数据库服务器组成，让人没想到的是，为了这两台服务器，花了几十万采购了一台网络端口超过96个的三层核心交换机。询问相关人员，这样配备是基于什么考虑？答“背板带宽大，速度快”。作者一脸愕然，是钱多怕花不掉，还是被供货商给左右了，不得而知。

案例二：某顶级地产商的官方网站，40几台物理服务器承载Web服务，每两台服务器运行相同的站点，前端部署一对物理负载均衡服务器，数据库为单机Oracle 10，整体架构图如图3-1所示。。看似要消灭单点故障，也舍得花钱，但不知道是什么机构规划这么一个半拉子高可用系统。要来了项目文档，落款为“某某律师事务所”。

图3- 1

案例三：某顶级出版机构直属培训机构，上马一个在线教育平台，委托某知名外包公司进行规划、开发、部署。作者作为甲方的系统顾问，曾参与旁听外包方的方案讨论。系统单个电子教室同时支持10000人在线，根据课程数量，开启同等数量的电子教室，如果有10个科目，10个电子教室，同时在线最大人数10万。采用负载均衡集群架构，客户端与服务器端通过UDP协议通讯，无缓存，要求视频高清。作为列席者，没有发言权，心中琢磨，数万人同时在线，不采取P2P之类的技术，光BGP带宽资费，都可能让委托方很快破产。虽然采购了一堆服务器、网络设备，并租赁机柜将服务器进行托管，但项目最终却无法实施，彻底烂尾。

因此，合理的规划，对于项目的实施、成本的支出、后期的维护，具有巨大的、正向的支撑作用。

3.1系统规划的目标

可用性：对外提供服务的系统，应该保持较高的可使用性、可访问性，对于重要的、核心的业务系统，设计更高可用性的系统。不能像某些机构的系统，人员下班系统也跟着下班，或者访问量徒增，系统就罢工。

技术可行性：可用现有的主流的系统或工具进行技术实现。像本章开篇“案例三”所规划的方案，以UDP协议做负载均衡、终端用户直接访问而不用P2P或CDN（内容分发网络Content Distribute Network）来做中间层，在技术上根本无法实现。

可扩展性：系统的访问量可能因某些原因（比如加强推广）急剧暴增，可在不停服务，不改变现有架构的情况下，在线扩展系统容量。反之，在访问量长期大幅度降低时，也要求能不停服务缩减容量。

高性价比：用较低的成本、较低的配置，通过技术手段，压榨设备，让其发挥出最高的性能。例如，用廉价的服务器做负载均衡器、做缓存服务（CDN），对于需要性能的应用比如数据库则采用高配服务器。

3.2 系统规划包括哪些内容

根据作者的经验，系统规划的主要内容包含但不限于：系统架构规划、选型规划、资源规划、实施规划等，接下来逐一进行介绍。

3.2.1 系统架构规划

系统规划指整个负载均衡集群的组成，各个组件之间的关联关系。为提高资源利用率，同一组负载均衡器可设计成多应用集群（以不同的VIP或者正则表达式来区分）；或者在访问量大及应用比较多的场景，对应用进行拆分，部署多套负载均衡集群。

复用负载均衡器，指同一组负载均衡器转发多个应用，在可以承载所有负荷的情况下，可将负载分配在单一负载均衡，也可以将负载分摊，如图3-2所示。

图3- 2

此类型的负载均衡复用，两个负载均衡皆处于使用状态，既保证了可靠性，又提高了资源利用率。