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Tags : GSLB，全局負(fù)載均衡，DNS
What is GSLB
Global Server Load Balancing
中文:全局負(fù)載均衡
SLB(Server load balancing)是對集群內(nèi)物理主機的負(fù)載均衡，而GSLB是對物理集群的負(fù)載均衡。
這里的負(fù)載均衡可能不只是簡單的流量均勻分配,而是會根據(jù)策略的不同實現(xiàn)不同場景的應(yīng)用交付。
GSLB是依賴于用戶和實際部署環(huán)境的互聯(lián)網(wǎng)資源分發(fā)技術(shù)，不同的目的對應(yīng)著一系列不同的技術(shù)實現(xiàn)。
Why GSLB
總結(jié)為:
- 高可用性
- 更快的響應(yīng)時間
- 多版本分發(fā)
具體：
- Disater recovery,發(fā)生故障時提供一個備用的位置來獲取資源或者能提供可簡易調(diào)整流量的裝置，或兩者都能提供。
- Load sharing,基于多個地理位置的流量分發(fā)，可以做到：
a.盡量節(jié)省帶寬
b.限制給定位置的能力
c.限制暴露斷電,地理災(zāi)害等問題
- Performance,將資源置于離用戶更近的地方，增強用戶體驗。
- 多版本,根據(jù)本地政策提供不同版本的資源，或者根據(jù)自定義的規(guī)則提供為特殊用戶提供特殊版本，如灰度交付等。
How implements GSLB
主流的技術(shù)實現(xiàn)
DNS
GSLB會替代最終的DNS的服務(wù)器從而實現(xiàn)自己的解析策略，返回給用戶最合適的IP(列表)。
一個普通的DNS請求：
① 用戶提交域名
② 客戶端解析域名
③ DNS服務(wù)器解析出IP
④ 客戶端請求IP
⑤ 返回結(jié)束
加入了GSLB的請求：
① 提交域名
② 客戶端解析域名
③ NS解析到GSLB-
④ GSLB解析并返回IP
⑤ 客戶端請求IP
⑥ 返回結(jié)束
特點：
這個技術(shù)對原業(yè)務(wù)的侵入性最小，被商業(yè)ADC廣泛實現(xiàn)，如A10，F(xiàn)5等。
但是可以得到的信息很有限，IP的定位只能靠Local DNS，因為得不到源IP.
HTTP redirection
使用HTTP重定向?qū)?nèi)容轉(zhuǎn)發(fā)到不同位置.
a. 請求的域名均解析為GSLB機器的IP.
b. GSLB根據(jù)源IP等信息解析出新的IP并使用HTTP重定向技術(shù)將用戶請求重定向到目標(biāo)主機.
請求過程：
① 提交域名
② 客戶端解析域名
③ DNS解析域名為GSLB
④ 客戶端提交請求給GSLB服務(wù)器
⑤ GSLB解析出目標(biāo)IP并發(fā)起HTTP轉(zhuǎn)發(fā)
⑥ 客戶讀轉(zhuǎn)發(fā)請求到目標(biāo)IP
⑦ 返回結(jié)束
特點：
這個方案只適用于HTTP.
這個方案的實現(xiàn)可以是L7負(fù)載均衡工具如Nginx、HTTPD等
IP Route
更改IP首部實現(xiàn)使用跳轉(zhuǎn).并利用IP tunneling技術(shù)實現(xiàn)只對請求負(fù)載均衡(響應(yīng)直接返回).
a. 請求的域名均解析為GSLB機器的IP.
b. 負(fù)載均衡設(shè)備可以解析出目標(biāo)地址,然后封裝IP包發(fā)給目標(biāo)地址.
c. 目標(biāo)服務(wù)器收到請求包并處理,解析出被封裝的IP包可以得到客戶端地址,把響應(yīng)直接返回.
請求過程:
① 提交域名
② 客戶端解析域名
③ DNS解析域名為GSLB-
④ 客戶端提交請求給GSLB服務(wù)器
⑤ GSLB發(fā)送請求到目標(biāo)服務(wù)器
⑥ 目標(biāo)服務(wù)器直接返回請求給客戶端結(jié)束
特點
- 這個方案能解決不能獲得源IP和HTTP Only的問題，也不會成為性能瓶頸.但由于是IP層的LB，因此得到的信息很有限，也就是做分發(fā)的策略會很有限.***
- 實現(xiàn)方式主要就是LVS的
VS/TUN模式.如果自己編寫會更靈活，但難度較大.***
統(tǒng)一調(diào)度服務(wù)層
客戶端SDK+調(diào)度服務(wù)完成GSLB設(shè)備的功能。
a. 客戶端使用原地址請求服務(wù)時，SDK會交付一個解析過的地址給客戶端.(或?qū)W(wǎng)絡(luò)請求模塊做Proxy)
b. SDK會通過一定的策略從調(diào)度服務(wù)中獲取解析地址(一個或多個).
c. SDK和調(diào)度服務(wù)會某種形式保持聯(lián)系(HTTP or TCP).
d. 出于性能考慮，SDK本身有Cache功能同時有時效限制(TTL)。
調(diào)用試請求過程:
① 客戶端請求
② 調(diào)用SDK
③ SDK沒有命中緩存
④ SDK請求調(diào)度服務(wù)
⑤ 調(diào)度服務(wù)返回新地址
⑥ 客戶端用新地址發(fā)起請求
代理式請求過程:
① 客戶端發(fā)起請求
② 網(wǎng)絡(luò)請求Proxy攔截請求
③ Proxy沒有命中緩存
④ Proxy請求調(diào)度服務(wù)
⑤ 調(diào)度服務(wù)返回新地址
⑥ Proxy請求新地址
特點
- 讓客戶端(SDK)具備了負(fù)載均衡知識,而因此讓服務(wù)端可以獲得任何想要知道的信息，從而可以做更全面的解析策略，但侵入性是最大的。
常見策略實現(xiàn)
- 地理區(qū)域。地理&IP表。
- IP權(quán)重，為每個IP分配權(quán)重，權(quán)重決定流量比例。
- 往返時間RTT，分active RTT(請求時ping)和passive RTT(采集tcp的syn->act的時間)。
- 業(yè)務(wù)自定義條件,如根據(jù)語言,UserID等.
方案的對比
方案1：
工具：使用現(xiàn)有的商用解決方案：F5，A10 Thunder.
優(yōu)點：
能靈活配置GSLB,滿足就近選擇，位置備份等基本GSLB需求。
除了GSLB以外，還能帶來對性能和安全的全解決方案，如防DDos，硬件加速SSL加解密等等。
當(dāng)我們的業(yè)務(wù)群越來越龐大時，這些需求會越來越迫切。
缺點：
貴。
方案2
工具：編寫HTTP轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)或使用Nginx,HTTPD
優(yōu)點：自由實現(xiàn)，HTTP層可獲取的信息更多因此LB策略更靈活.
缺點：只能是HTTP的轉(zhuǎn)發(fā)，另外可能會成為性能瓶頸.
方案3
工具：使用LVS的VS/TUN模式
優(yōu)點：free
缺點: 能實現(xiàn)的LB策略只能是LVS所支持的那些，如果想自己定義似乎不可能。
方案4
工具：編寫統(tǒng)一調(diào)度服務(wù)
優(yōu)點：有HTTP轉(zhuǎn)發(fā)的所有優(yōu)點，而且不需要流量經(jīng)過，因此性能要比HTTP轉(zhuǎn)發(fā)高很多。
缺點：
1. 需要客戶端的參與。（基本排除了瀏覽器和升級困難）。稍顯復(fù)雜的緩存策略。
2. 這個服務(wù)會成為一個`移動接入層`，將會具備相當(dāng)規(guī)模。(成本)。
總結(jié)
選擇方案首先選擇能完全滿足自己業(yè)務(wù)需求的方案.然后在從中選擇功能&性能/價格比最高的.
以上四個方案，也可以分為L7層和其他.對于需要更多業(yè)務(wù)信息參與的負(fù)載均衡，則必須從7層協(xié)議入手.
方案2和方案4都可以解析7層協(xié)議的內(nèi)容，其中方案4則能更靈活的實現(xiàn)通用的負(fù)載均衡,條件是必須有客戶端的支持.因此如果能解決客戶端的問題則方案4是比較好的方案，否則只能選擇方案2了.
另外也不一定選擇一種方案，能有效結(jié)合這些方案會使負(fù)載均衡能力更強大.
比如方案4無法干預(yù)瀏覽器的請求,這個時候就需要使用其他方案來彌補(方案1,2,3皆可).
同時還要區(qū)分動態(tài)資源和靜態(tài)資源的請求，以上方案主要使針對動態(tài)資源的負(fù)載均衡,對于靜態(tài)資源,CDN提供了更好的解決方案.
參考資料：
Citrix的NetScaler說明書： http://support.citrix.com/servlet/KbServlet/download/22506-102-671576/gslb-primer_FINAL_1019.pdf
GSLB和CND: http://blog.csdn.net/u010340143/article/details/9062213
智能DNS: http://www.cnblogs.com/peon/archive/2007/12/30/1021219.html
