理解web服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫的負(fù)載均衡以及反向代理

但是若該網(wǎng)站平均每秒的請求是200多次，那么問題就來了：這已經(jīng)是最好的web服務(wù)器了，我該怎么辦？同樣的情景也適用于數(shù)據(jù)庫。要解決這種問題，就需要了解“負(fù)載均衡”的原理了。成都網(wǎng)站建設(shè)公司

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web服務(wù)器如何做負(fù)載均衡

為web服務(wù)器做負(fù)載均衡適用的的較多的方式是DNS重定向和反向代理，其他的方式原理也是很類似。

我們多次ping一下百度，會發(fā)現(xiàn)回復(fù)的IP會有所不同，例如第一次的結(jié)果為：成都服務(wù)器托管

復(fù)制代碼代碼如下:

正在 Ping baidu.com [220.181.111.86] 具有 32 字節(jié)的數(shù)據(jù):
來自 220.181.111.86 的回復(fù): 字節(jié)=32 時間=27ms TTL=51
來自 220.181.111.86 的回復(fù): 字節(jié)=32 時間=27ms TTL=51
來自 220.181.111.86 的回復(fù): 字節(jié)=32 時間=27ms TTL=51

過一會再Ping一次，結(jié)果可能就變了：成都服務(wù)器托管

復(fù)制代碼代碼如下:

正在 Ping baidu.com [220.181.111.85] 具有 32 字節(jié)的數(shù)據(jù):
來自 220.181.111.85 的回復(fù): 字節(jié)=32 時間=27ms TTL=51
來自 220.181.111.85 的回復(fù): 字節(jié)=32 時間=27ms TTL=51
來自 220.181.111.85 的回復(fù): 字節(jié)=32 時間=29ms TTL=51

使用nslookup命令可以看到多個ip與baidu.com對應(yīng)。在這里用到的就是DNS重定向技術(shù)，原理很簡單：DNS服務(wù)器保存某域名對應(yīng)的多個IP，客戶端發(fā)出DNS請求時DNS服務(wù)器根據(jù)算法將IP發(fā)回給客戶端；發(fā)送回的一般是一個IP地址集合，但是每次的排序不同，第一次的第一個IP為201.11.11.1，第二次的第一個可能是201.11.11.2，客戶端使用的是第一個IP——簡單地說，就是客戶端每次獲取的域名的IP可能不同。不同的IP對應(yīng)不同的web服務(wù)器，但是這些web服務(wù)器的內(nèi)容應(yīng)該是一樣的。

我們從下圖理解反向代理：成都服務(wù)器托管

客戶端向反向代理發(fā)送HTTP請求報文（若該網(wǎng)站有域名，域名的IP是反向代理服務(wù)器的外網(wǎng)IP），反向代理將請求報文隨機發(fā)送給一個web服務(wù)器，web服務(wù)器將HTTP響應(yīng)報文發(fā)送給反向代理，反向代理再將這報文返回給客戶端。既然這樣簡單，我們就可以著手實現(xiàn)一個簡單的反向代理。

在linux mint 15 下安裝apache和nginx服務(wù)器，在apache的80端口的文檔根目錄下創(chuàng)建文件index.html，內(nèi)容如下：成都服務(wù)器托管

復(fù)制代碼代碼如下:

<html>
<head>
<title>index</title>
</head>
<body>
<h1>hello, i am apache</h1>
</body>
</html>

在nginx的8080端口的文檔根目錄下創(chuàng)建文件index.html，內(nèi)容如下：成都服務(wù)器托管

復(fù)制代碼代碼如下:

<html>
<head>
<title>index</title>
</head>
<body>
<h1>hello, i am nginx</h1>
</body>
</html>

創(chuàng)建源文件simple_reverse_proxy.py，內(nèi)容如下：成都服務(wù)器托管

復(fù)制代碼代碼如下:

#!/usr/bin/python
#-*-encoding:utf8-*-
'''
這是一個簡單的反向代理服務(wù)器
'''
import BaseHTTPServer
import urllib2
HOST_NAME = '127.0.0.1'
PORT_NUMBER = 8081 #端口
SERVER_URL=('http://127.0.0.1:80','http://127.0.0.1:8080')
server_choice = 0
class MyHandler(BaseHTTPServer.BaseHTTPRequestHandler):
def do_GET(s):
"""response to a GET request"""
global server_choice
url = SERVER_URL[server_choice]
print url
server_choice = (server_choice + 1) % 2
headers = {'User-Agent': 'Mozilla/4.0 (compatible; MSIE 5.5; Windows NT)'}
try:
req = urllib2.Request(url, None, headers)
response = urllib2.urlopen(req)
html = response.read()
#print html
s.send_response(200);
s.send_header("Content-type", "text/html")
s.end_headers()
s.wfile.write(html)
except:
s.send_response(404);
s.send_header("Content-type", "text/html")
s.end_headers()
s.wfile.write('<h2>404</h2>')
if __name__ == '__main__':
server_class = BaseHTTPServer.HTTPServer
httpd = server_class((HOST_NAME, PORT_NUMBER), MyHandler)
try:
httpd.serve_forever()
except KeyboardInterrupt:
pass
httpd.server_close()

啟動apache、nginx，并運行simple_reverse_proxy.py。我們在瀏覽器中打開http://127.0.0.1:8081，我們可以看到：

刷新一下可以看到：成都服務(wù)器托管

而simple_reverse_proxy.py會有以下信息輸出：成都服務(wù)器托管

復(fù)制代碼代碼如下:

bash >> ./simple_reverse_proxy.py
http://127.0.0.1:80
127.0.0.1 - - [05/Sep/2013 19:25:02] "GET / HTTP/1.1" 200 -
http://127.0.0.1:8080
127.0.0.1 - - [05/Sep/2013 19:25:43] "GET / HTTP/1.1" 200 -

當(dāng)然，開源世界里已經(jīng)有很多優(yōu)秀的反向代理服務(wù)器了，例如Nginx。

只要理解了反向代理的原理，更復(fù)雜的架構(gòu)也容易去實現(xiàn)。

數(shù)據(jù)庫的負(fù)載均衡

對于大型網(wǎng)站，一個數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)肯定會遇到無法負(fù)擔(dān)大量的讀請求、寫請求的情況。那么我們怎么來通過負(fù)載均衡來實現(xiàn)高并發(fā)的讀寫請求呢？

這其中一個很好的方法就是讀寫分離：將原本針對一個數(shù)據(jù)庫服務(wù)器的讀寫請求分成讀請求和寫請求，向一個（或者多個）數(shù)據(jù)庫服務(wù)器發(fā)送寫請求，向另外一個（或多個）服務(wù)器發(fā)送讀請求，這可以明顯的提高響應(yīng)時間。不過其中有一個難點，就是必須保持多個數(shù)據(jù)庫服務(wù)器中的數(shù)據(jù)是一致的，不用擔(dān)心，很多數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)已經(jīng)實現(xiàn)了這個功能。下面是一個架構(gòu)示例：

上圖中其實有一個寫寫沖突的問題，想象以下場景：成都服務(wù)器托管

該系統(tǒng)用于存放某網(wǎng)站的用戶注冊信息，該網(wǎng)站不允許用戶名相同，且以用戶名為唯一主鍵，所以在單數(shù)據(jù)庫架構(gòu)中必須涉及到事務(wù)的處理?，F(xiàn)在在這個負(fù)載均衡的數(shù)據(jù)庫架構(gòu)中，用戶A要注冊用戶名為xiaoming，這個寫請求分配給了db server 1；與此同時用戶B同樣注冊用戶名xiaoming，如果寫請求分配給了db server1，就不會有問題發(fā)生，可是如果分配給db server 2呢？兩個db server分別存放了不同用戶的用戶名相同的用戶信息！成都小程序開發(fā)公司解決的方法很簡單，寫請求的分配不能用隨機算法，應(yīng)該使用哈希映射，例如注冊的用戶名首字母為x時，寫請求分配各 db server2，其他寫請求一律分配給db server 1。

另外一個問題，這種架構(gòu)為開發(fā)應(yīng)用提供了很大的靈活性，就是這種架構(gòu)不適用于某些ORM框架，解決方法就是在這個架構(gòu)上再加上一層——“數(shù)據(jù)庫代理”。例如對于MySQL，就有MySQL Proxy這樣的解決方案。

當(dāng)前標(biāo)題：理解web服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫的負(fù)載均衡以及反向代理
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