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一、集群（Cluster）

指一组计算机系统构成一个松耦合的多处理器系统，它们之间通过网络实现进程间的通信，实现分布式计算。在客户端看来就像是只有一个服务器。集群可以利用多个计算机进行并行计算从而获得很高的计算速度，也可以用多个计算机做备份，从而使得任何一个机器坏了整个系统还是能正常运行。

集群技术的分类

• 高可用集群（High Availability，HA）：高可用的含义是最大限度地可以使用。从集群的名字上可以看出，此类集群实现的功能是保障用户的应用程序持久、不间断地提供服务。

• 负载均衡集群：分为前端负载调度和后端服务两个部分。负载调度部分负责把客户端的请求按照不同的策略分配给后端服务节点，而后端节点是真正提供应用程序服务的部分。与高可用集群不同的是，负载均衡集群中，所有的后端节点都处于活动动态，它们都对外提供服务，分摊系统的工作负载。

• 科学计算集群（High Performance Computing，HPC）：高性能计算集群。这类集群致力于提供单个计算机所不能提供的强大计算能力，包括数值计算和数据处理，并且倾向于追求综合性能。HPC 与超级计算类似，但是又有不同，计算速度是超级计算追求的第一目标。最快的速度、最大的存储、最庞大的体积、最昂贵的价格代表了超级计算的特点。

二、什么是负载均衡

负载平衡（Load balancing）是一种计算机网络技术，用来在多个计算机（计算机集群）、网络连接、CPU、磁盘驱动器或其他资源中分配负载，以达到最佳化资源使用、最大化吞吐率、最小化响应时间、同时避免过载的目的。这是来自维基百科的介绍。负载均衡的目的，就在于平衡负载，给用户提供优质，可靠，稳定的服务。

上图是个最简单的负载均衡实例， 应用服务器并不直接与用户相连， 用户连接负载均衡服务器，然后由负载均衡服务器把消息转发给实际应用服务器。负载均衡器内部会根据应用服务器的负载情况，决定把消息转发给哪台服务器处理。同时负载均衡器还可以对用户屏蔽应用服务器失效，只要把用户的消息转发到非失效服务器即可。

网络的负载均衡是一种动态均衡技术，常见的实现方式是通过一些工具实时地分析数据包，掌握网络中的数据流量状况，把任务合理均衡地分配出去。这种技术基于现有网络结构，提供了一种扩展服务器带宽和增加服务器吞吐量的廉价有效的方法，加强了网络数据处理能力，提高了网络的灵活性和可用性。日常生活中到处都能看到“负载均衡”，一个超市的收营员高峰期只能服务10位顾客，当做活动时有20位顾客需要服务的话可能就会排长队，这样购物体验将会很差(就像客户抱怨系统/网站访问太慢)。最简单的办法就是再招个营业员，重新开通一个出口。负载均衡的核心就是“分摊压力”。

主要的负载均衡的技术：

• 代理服务器负载均衡：使用代理服务器，可以将请求转发给内部的服务器，使用这种加速模式显然可以提升静态网页的访问速度。然而，也可以考虑这样一种技术，使用代理服务器将请求均匀转发给多台服务器，从而达到负载均衡的目的。

• 协议内部支持负载均衡：除了这三种负载均衡方式之外，有的协议内部支持与负载均衡相关的功能，例如 HTTP 协议中的重定向能力等，HTTP 运行于 TCP 连接的最高层。

• 反向代理负载均衡：普通代理方式是代理内部网络用户访问 internet 上服务器的连接请求，客户端必须指定代理服务器，并将本来要直接发送到 internet 上服务器的连接请求发送给代理服务器处理。反向代理（Reverse Proxy）方式是指以代理服务器来接受 internet 上的连接请求，然后将请求转发给内部网络上的服务器，并将从服务器上得到的结果返回给 internet 上请求连接的客户端，此时代理服务器对外就表现为一个服务器。

• 混合型负载均衡：在有些大型网络，由于多个服务器群内硬件设备、各自的规模、提供的服务等的差异，可以考虑给每个服务器群采用最合适的负载均衡方式，然后又在这多个服务器群间再一次负载均衡或群集起来以一个整体向外界提供服务（即把这多个服务器群当做一个新的服务器群），从而达到最佳的性能。此种方式有时也用于单台均衡设备的性能不能满足大量连接请求的情况下。

负载均衡从应用的地理结构上又分为本地负载均衡（Local Load Balance）和全局负载均衡（Global Load Balance）。

• 本地负载均衡：能有效地解决数据流量过大、网络负荷过重的问题，并且不需花费昂贵开支购置性能卓越的服务器，充分利用现有设备，避免服务器单点故障造成数据流量的损失。其有灵活多样的均衡策略把数据流量合理地分配给集群内的服务器共同负担。即使是再给现有服务器扩充升级，也只是简单地增加一个新的服务器到集群中，而不需改变现有网络结构、停止现有的服务。它关注一个地理位置上的设备群，是微观的。

全局负载均衡有以下的特点：

- 实现地理位置无关性，能够远距离为用户提供完全的透明服务

- 除了能避免服务器、数据中心等的单点失效

负载均衡分为硬件和软件：

(1).硬件LB（比较出名的）

F5 公司的 BIG-IP系列、Citrix 公司的 NetScaler系列、A10 公司的 AX系列

(2).软件LB

四层：LVS(Linux VirtualServer)注：国人开发的、七层：Nginx,HAProxy

总结

分布式是指将不同的业务分布在不同的地方，集群指的是将几台服务器集中在一起，实现同一业务。在现有网络结构之上，负载均衡提供了一种廉价有效的方法扩展服务器带宽和增加吞吐量，加强网络数据处理能力，提高网络的灵活性和可用性。