集羣高性能

集羣高性能的本質很簡單，通過增加更多的服務器來提升系統整體的計算能力。計算本身存在一個特點，同樣的輸入數據和邏輯，無論在哪臺服務器上執行都應該得到相同的輸出。因此高性能集羣設計的複雜度，主要體現任務分配這部分，需要設計合理的任務分配策略，將計算任務分配到多臺服務器上執行。高性能進羣的複雜性主要體現在，需要增加一個任務分配器，以及爲任務選擇一個合適的任務分配算法，對於任務分配器，現在更流行的叫法叫做負載均衡器，但是，它的目的並不是爲了實現各個計算單元之間的負載均衡，不同的任務分配器，可能有不同的目的。

 

負載均衡分類。

常見的負載均衡系統包括三種，DNS負載均衡，硬件負載均衡，軟件負載均衡。

 

DNS負載均衡。DNS是最簡單，也是最常見的負載均衡方式。一般用來實現地理級別的均衡，比如北方的用戶訪問北京的機房，南方的用戶訪問深圳的機房。DNS是Domain Name Service的縮寫。

DNS的優點，第一是簡單成本低，負載均衡工作交給DNS服務器處理，無須自己開發。第二是就近訪問，提升訪問速度。它的缺點是，第一，更新不及時，第二擴展性較差，第三分配策略比較簡單。

 

硬件負載均衡。硬件負載均衡是通過單獨的硬件設備來實現負載均衡功能，這裏設備和路由交換機有相似的地方，可以理解爲一個負載均衡的基礎網絡設備。目前行業內常見的負載均衡設備有兩款，F5和A10。這類設備功能強勁，但價格不便宜。

 

它的優點是功能強大，全面支持各層級各種算法的負載均衡。第二是性能強大，軟件負載均衡一般達到10萬併發基本上就已經很厲害了。硬件負載均衡，可以支持100萬以上的併發。第三是穩定性高，第四是支持安全防護。它的缺點是價格昂貴，擴展能力差。

 

軟件負載均衡。軟件負載均衡通過負載均衡軟件來實現負載均衡功能，常見的有Negix和LVS，其中Negix是軟件的七層負載均衡，LVS是Linux內核的四層負載均衡。軟件和硬件最主要的區別在於性能，硬件負載均衡性能遠遠高於軟件負載均衡性能。Negix的性能是萬級，一般的在服務器上裝一個Negix，大概能達到每秒5萬，LVS性能是10萬級，但是F5性能是百萬級。軟件負載均衡的優點是簡單便宜，靈活。缺點是性能一般，功能沒有硬件負載均衡那麼強大，一般不具備防火牆和防DDOS攻擊的安全功能。

 

負載均衡架構。在實際中三種負載均衡方式通常是組合使用的，組合的基本原則爲DNS負載均衡實現地理級別的負載均衡，硬件負載均衡實現集羣級別的負載均衡，軟件負載均衡用於實現機器級別的負載均衡。