實用負載均衡技術

《實用負載均衡技術:網站性能優化攻略》內容簡介：處理負載均衡問題的相關概念和工具，説明了如何避免性能退化和服務器上的服務突然崩潰的風險，闡述了單個服務器以及可以執行cookie插入或者改善SSL吞吐量的負載均衡器，最後還探討了雲計算中的負載均衡。

作者簡介：

Peter Membrey

是獲得認證的IT專業人員，擁有15年以上使用Linux和開源方案的實戰經驗。他17歲就通過了RHCE（Red Hat認證工程師）認證，成為最年輕的認證得主，還曾有幸為Red Hat工作，撰寫過介紹開源方案的著作。

EelcoPlugge

本科畢業後就一直對信息安全領域很感興趣。他曾在McAfee擔任數據加密專家。現在，他在利物浦大學攻讀信息安全碩士學位，並利用零散時間寫書。他持有多個專業證書，並熱衷於Linux、網絡安全和加密數據等諸多技術方面。

David Hows

來自澳大利亞，以優異成績畢業於信息與通信技術專業。他熱衷系統性能優化和系統安全，並一直堅持在這個枯燥的領域工作。

目 　 　錄

第1章 　引言　1

1.1 　性能問題　1

1.2 　解決方案　2

1.3 　什麼是負載均衡　3

1.3.1 　負載均衡的前世　3

1.3.2 　負載均衡的今生　3

1.3.3 　縱向擴展　3

1.3.4 　橫向擴展　4

1.4 　負載均衡的實現　4

1.4.1 　網絡的構成　4

1.4.2 　緩存：網站的曲速引擎　5

1.4.3 　使用DNS進行負載均衡　5

1.4.4 　內容分發網絡　5

1.4.5 　6P原則　6

1.4.6 　基礎知識　6

1.4.7 　HTTP負載均衡　6

1.4.8 　對數據庫進行負載均衡　7

1.4.9 　對網絡連接進行負載均衡　7

1.4.10 　SSL負載均衡　7

1.4.11 　建立高可用性集羣　7

1.4.12 　雲平台上的負載均衡　7

1.4.13 　IPv6：實現和概念　8

1.4.14 　下一步做什麼　8

1.5 　總結　8

第2章 　網站工作原理　9

2.1 　開始我們的旅程　10

2.1.1 　來自非IT背景　10

2.1.2 　開始瀏覽的過程　10

2.1.3 　通過DNS查找網站　11

2.1.4 　最終連接到服務器　11

2.1.5 　服務器自身　12

2.1.6 　連接到數據庫　12

2.1.7 　緩存技術速覽　12

2.1.8 　回傳到客户端　13

2.2 　進一步瞭解　13

2.3 　網絡　14

2.3.1 　TCP　14

2.3.2 　DNS　16

2.3.3 　速度、帶寬和延遲　17

2.3.4 　網絡連接小結　19

2.4 　HTML和Web　19

2.4.1 　HTML　20

2.4.2 　為什麼基於文本很重要　20

2.4.3 　為什麼鏈接很重要　21

2.4.4 　HTML小結　22

2.4.5 　瀏覽器　22

2.5 　Web內容　23

2.5.1 　靜態內容　23

2.5.2 　動態內容　24

2.5.3 　創建動態內容　24

2.5.4 　Web內容小結　25

2.6 　數據庫：最薄弱的環節　26

2.7 　總結　26

第3章 　內容緩存：保持低負載　28

3.1 　什麼是緩存　29

3.2 　走馬觀花　29

3.2.1 　基於瀏覽器的緩存　29

3.2.2 　Web加速器　30

3.2.3 　Web代理　31

3.2.4 　透明Web代理　32

3.2.5 　邊緣緩存　33

3.2.6 　平台緩存　34

3.2.7 　應用緩存　35

3.2.8 　數據庫緩存　36

3.2.9 　僅僅是個開始……　36

3.3 　緩存理論：緩存為什麼這麼難　36

3.3.1 　HTTP 1.0對緩存的支持　37

3.3.2 　HTTP 1.1加強的緩存支持　37

3.3.3 　解決方案　38

3.3.4 　緩存不像看起來那麼簡單　39

3.4 　Web代理　39

3.4.1 　Squid代理服務器　39

3.4.2 　開始了　40

3.4.3 　故障排除　41

3.4.4 　透明代理　42

3.4.5 　發生了什麼　42

3.4.6 　獲得幫助　44

3.4.7 　Squid，代理中的瑞士軍刀　44

3.5 　邊緣緩存：Varnish　45

3.5.1 　默認保守緩存　46

3.5.2 　安裝Varnish　46

3.5.3 　配置並運行　47

3.5.4 　定製Varnish　49

3.6 　總結　49

第4章 　基於DNS的負載均衡　51

4.1 　DNS內幕　51

4.1.1 　IP地址　51

4.1.2 　問題　52

4.1.3 　解決方案　52

4.1.4 　回退一步　53

4.2 　DNS詳解　53

4.2.1 　親自查詢　54

4.2.2 　DNS查詢進階　55

4.3 　DNS緩存　56

4.3.1 　查詢DNS緩存　56

4.3.2 　Linux系統上的DNS緩存　58

4.3.3 　實質內容　58

4.4 　BIND9　58

4.4.1 　DNS DB的頭　60

4.4.2 　DNS數據庫記錄　61

4.4.3 　加載數據庫　62

4.4.4 　檢查配置文件　63

4.4.5 　常見問題　63

4.4.6 　測試DNS　63

4.5 　基於DNS的負載均衡　64

4.5.1 　基於DNS的負載均衡的優勢　65

4.5.2 　基於DNS的負載均衡的問題　65

4.6 　總結　66

第5章 　內容分發網絡　67

5.1 　選擇CDN服務提供商　68

5.2 　開始使用Rackspace　68

5.3 　向CDN賬户添加內容　69

5.4 　Rackspace雲文件API　72

5.4.1 　將API集成到PHP中　72

5.4.2 　用API密鑰進行認證　72

5.4.3 　建立連接和斷開連接　73

5.4.4 　對容器進行操作　74

5.4.5 　對文件進行操作　79

5.4.6 　其他有用的函數　84

5.5 　總結　86

第6章 　性能和可靠性計劃　87

6.1 　yoU MAke DInner In TiME　87

6.1.1 　理解　88

6.1.2 　決策　90

6.1.3 　設計與實現　91

6.1.4 　安裝　92

6.1.5 　測試、維護、評估　93

6.1.6 　計劃的重要性　95

6.2 　備份　96

6.2.1 　為什麼備份如此重要　96

6.2.2 　前方可能有麻煩　97

6.2.3 　必須實現自動化　98

6.2.4 　戰術備份　98

6.2.5 　戰略備份　98

6.2.6 　增量備份與全備份　99

6.2.7 　一定，一定要測試恢復！　99

6.3 　總結　100

第7章 　負載均衡基礎　101

7.1 　什麼是負載均衡　101

7.2 　有哪些可用的計算資源　102

7.2.1 　處理器　102

7.2.2 　內存　103

7.2.3 　使用top命令查看CPU和RAM的性能　103

7.2.4 　網絡　104

7.2.5 　存儲（磁盤）　105

7.3 　負載均衡實戰　105

7.4 　指導原則　106

7.4.1 　深入理解系統　106

7.4.2 　規劃　106

7.4.3 　監測和測試　107

7.5 　總結　107

第8章 　對網站進行負載均衡　108

8.1 　測量Web服務器的性能　108

8.2 　加速Apache HTTP　110

8.2.1 　禁用空載模塊　111

8.2.2 　禁用DNS查詢　111

8.2.3 　採用壓縮　112

8.2.4 　FollowSymLinks和SymLinksIfOwnerMatch選項　113

8.3 　加速nginx　114

8.3.1 　worker_processes和worker_cpu_affinity　114

8.3.2 　Gzip壓縮　115

8.4 　對Web服務器進行負載均衡　116

8.4.1 　配置　117

8.4.2 　準備IPVS服務器　118

8.4.3 　準備工作服務器　120

8.4.4 　測試負載均衡器　121

8.5 　劃分動態和靜態內容　122

8.6 　總結　123

第9章 　對數據庫進行負載均衡　124

9.1 　搭建MySQL Cluster　124

9.1.1 　安裝管理程序　126

9.1.2 　配置管理程序　126

9.1.3 　準備集羣數據節點　129

9.1.4 　安裝MySQL Server和NDB守護進程　129

9.1.5 　配置NDB守護進程　130

9.1.6 　啓動集羣節點上的服務　131

9.1.7 　更新MySQL的root用户　132

9.1.8 　測試上述安裝和配置　133

9.2 　實施負載均衡　135

9.2.1 　建立負載均衡　135

9.2.2 　設置負載均衡服務器　136

9.2.3 　設置工作服務器　137

9.2.4 　測試負載均衡服務器　138

9.3 　總結　139

第10章 　對網絡進行負載均衡　140

10.1 　分擔負載　140

10.2 　TCP/IP　141

10.2.1 　TCP　141

10.2.2 　IP　142

10.3 　路由　142

10.4 　負載均衡服務器　144

10.5 　IPVS　146

10.5.1 　IPVS的調度方式　146

10.5.2 　在Ubuntu上安裝IPVS　148

10.5.3 　在CentOS上安裝IPVS　149

10.6 　IPVSADM　150

10.7 　擴展IPVS　151

10.8 　IPVS進階　153

10.8.1 　修改調度算法　153

10.8.2 　分配權值　154

10.8.3 　協議與多台虛擬服務器　155

10.8.4 　增加IP地址　156

10.9 　保存設置　158

10.10 　總結　159

第11章 　對SSL進行負載均衡　160

11.1 　什麼是SSL和TLS　160

11.2 　公鑰密碼學　161

11.3 　信任和數字證書認證機構　162

11.4 　TLS加密　162

11.5 　TLS負載均衡　162

11.6 　配置Web服務器上的SSL　163

11.6.1 　配置Apache服務器上的SSL　165

11.6.2 　配置nginx服務器上的SSL　166

11.7 　SSL加速　166

11.7.1 　在Apache上啓用SSL加速　166

11.7.2 　在nginx上啓用SSL加速　166

11.8 　SSL前端　167

11.9 　測試SSL　168

11.10 　進一步配置　170

11.10.1 　在SSL前端中啓用SSL加速　170

11.10.2 　啓用緩存　171

11.10.3 　指定要支持的協議　172

11.10.4 　指定加密方法　172

11.11 　LVS和SSL終結前端　173

11.12 　將負載均衡服務器/SSL終端功能集成到同一台服務器上　175

11.13 　總結　175

第12章 　使用集羣提高可用性　176

12.1 　高可用性　177

12.2 　單一故障點　178

12.3 　集羣化　179

12.4 　IPVS故障恢復　180

12.4.1 　在Ubuntu上安裝集羣軟件包　181

12.4.2 　在CentOS上安裝集羣軟件包　182

12.4.3 　配置集羣　182

12.4.4 　常見配置問題　185

12.4.5 　檢查系統　186

12.5 　測試　187

12.6 　Web服務器細節配置　189

12.6.1 　Ubuntu　189

12.6.2 　CentOS　189

12.7 　高級配置選項　189

12.7.1 　ha.cf　189

12.7.2 　ldirectord.cf　190

12.7.3 　Web服務器　190

12.8 　總結　190

第13章 　雲端負載均衡　191

13.1 　雲計算　191

13.2 　虛擬化　192

13.3 　虛擬化資源　195

13.4 　管理虛擬資源　196

13.4.1 　平衡　197

13.4.2 　超量供給　198

13.4.3 　計劃　199

13.5 　雲的彈性　200

13.6 　用雲服務器工作　201

13.7 　總結　203

第14章 　IPv6：影響和概念　204

14.1 　IPv6　204

14.2 　十六進制表示　204

14.3 　縮略表示　205

14.4 　IPv4地址的耗盡　205

14.5 　部署IPv6　205

14.6 　IPv6的優勢　206

14.7 　實現　206

14.8 　互聯網連接　208

14.9 　DNS　208

14.10 　操作系統　208

14.11 　網絡　208

14.11.1 　單一網關的網絡　209

14.11.2 　雙重網絡　209

14.12 　軟件支持　209

14.12.1 　Apache　209

14.12.2 　nginx　210

14.12.3 　Varnish　210

14.12.4 　Memcached　210

14.12.5 　IPVS　211

14.12.6 　ldirectord　211

14.12.7 　heartbeat　211

14.13 　總結　212

第15章 　何去何從　213

15.1 　回顧　213

15.2 　監控　214

15.3 　安全　215

15.3.1 　訪問控制　215

15.3.2 　視圖　216

15.3.3 　常見的攻擊防護　216

15.4 　操作系統性能　217

15.4.1 　自己編譯　217

15.4.2 　裁剪　218

15.4.3 　高性能操作系統　218

15.5 　計劃　218

15.6 　總結　219

索引　220

^[1]