设置高速负载均衡服务器集群 – web / db / NFS

我最近不得不devise类似的东西。 这是我对信封devise的回顾

负荷分配

我假设networking运营商们已经build立了一个冗余和高度可用的路由，防火墙和交换结构，向负载均衡器发送请求。

（如果没有的话，我会使用PF或IPtables的有状态HA设置，使用鲤鱼或keepalived自动故障转移。）负载均衡器speci fi cations将取决于是否Web应用程序负载分配方法和成本等度量标准。

根据预算，负载平衡可以通过以下方式实现 – 基于硬件的负载平衡器往往是昂贵的 – 基于软件的代理，如HAProxy

负载平衡器必须高度可用，所以我会去做一些有备用的负载备份（比如2个HAProxy实例，2个备用模式）。

我有路由层发送请求到负载平衡器。 如果其中一个负载平衡器失败，则将使用基于keepalived的解决scheme来无缝地replace故障盒。

一旦负载均衡器接受请求，它们就会将它们传递给caching层。 caching层将处理：

• 请求静态内容。
• 具有HTTP标头的内容说明它尚未过期。
• 压缩静态文本内容，如CSS和JS文件。

caching层可以使用反向代理中的解决scheme（如SQUID或NGINX）来实现。 通过这样做，我们将通过只向Apache / PHP服务器发送dynamic请求来减less应用程序服务器上的负载。

为了把成本降到最低，我会把HAProxy和NGINX放在同一个盒子里。

一个简单而可扩展的方法是通过网站的子域来提供CSS，JS和静态图片（比如http://cdn.myservice.com/static ）。 使用这样的设置，我们可以在将来全局安装caching实例，并让DNS将静态请求发送到最近的CDN实例。 最初，NGNX实例可以处理CDN工作，以降低成本。

处理层

处理层由为Apache / PHP优化的服务器池组成。 他们将从NFS或分布式文件系统共享中加载其configuration文件，并通过从另一个远程共享（NFS或DFS）处理PHP脚本来处理它们的请求。 使用这些远程共享可以简化维护和同步服务器configuration的configuration开销。

Apache和PHP可以进一步优化，例如：

• 在PHP和Apache中删除不需要的模块。
• 使用PHP操作码caching（如APC）来减lessPHP编译开销。
• 优化Apache的设置，如MPM和保持活动设置。

memcache服务器池也可以configuration为存储常见和昂贵的数据库查询的结果。 如果读取查询不在memcache层中，那么通常会将读取查询发送给从属服务器，并将其结果caching起来。 写入操作将被发送到主服务器，并可能涉及使Memcache层中的数据无效。 PHP会话数据也可以通过memcached共享，这样如果任何一个Apache / PHP服务器失败，其余的服务器可以从memcache中获取会话数据。

处理池中负载的扩展将是添加更多服务器和更新反向代理的问题。 服务器池可能被分区成多个逻辑组。 一个逻辑组然后将使用通过NFS共享的一个公共configuration，并可以作为块升级。

然后可以对升级进行监控，如果检测到问题，可以实施固件或实施回滚。 逻辑组可以分布在不共享数据的机架上（Power，networking交换机等），并由不同的成员组成（例如来自Dell的服务器型号A，B和C），以便块迁移testing是全面的。

数据库

对于数据库，我会有一个MySQL服务器运行在主/从属设置。 主设备将针对启用复制的二进制日志logging进行优化。 这通常意味着我们将使用MySQL的通常优化，例如：

• 使用RAID 10和高RPM驱动器。
• 在mysql数据目录上禁用atime / mtime。
• 调整CPU和RAM的innodb设置。
• 正确索引和分区表。
• 监视慢查询日志并使用解释来缓慢查询。
• 监视数据库性能。

从设备将被configuration为读取，并且需要使用诸如maatkit的mk-heartbeat之类的实用程序来持续监控复制延迟。 滞后的服务器可能会从PHP读取集中删除，直到它赶上。

在主站故障的情况下：

• 奴隶将晋升为主人。
• 将对DNS进行更改以指向新主控。
• networking中的parsing器重新加载以反映DNS更改。
• 其他从站会自动从新主站中选取（我们可以使主站和从站上的binlog位置和文件相同，从而使这种迁移变得容易）
• Apache / PHP服务器会自动写入新的主服务器，因为DNSparsing器将返回新的主服务器。 读取也将被发送到适当的服务器通过使用DNS循环与A / AAAAAlogging为奴隶集。

DNS的替代scheme可能是将良好从属列表存储在caching（如memcache）中并进行适当更新。

最重要的是，我有一个或两个工作站用于networking监控和报告汇总。 我使用Munin / Zenoss进行趋势分析，系统日志服务器用于聚合服务器日志，用于日志分析和警报的自定义脚本。 Nagios也可用于提供基础设施和警报的全局概述。

缩放

升级基础架构以获得更多负载将由以下方面处理：

• 增加负载平衡器反向代理服务器来处理更多的静态内容。
• 静态内容的地理分布。 根据成本的不​​同，CDN工作可能会外包给亚马逊的云端服务。
• 增加Apache / PHP服务器的数量来处理更多的负载。
• 增加MySQL从站的数量。
• 分割master和MySQL联合以提供遍布在数据库服务器集群上的表的统一视图