百万级负载架构是大型架构的核心,下面我就全面来详解百万级并发负载架构@mikechen
百万级负载架构
随着互联网、和移动应用的爆发式增长,数据量、和并发量越来越大,会面临百万级并发的挑战。
百万级负载架构的目标:是处理高并发、高吞吐量的请求,需要高效的流量分发、负载均衡、和可扩展性。
可以基于LVS、Nginx、和Keepalived三层分工架构来设计,整体架构,如下图所示:
LVS
在整个架构的最前端,LVS 扮演着四层负载均衡的角色,它是所有外部流量进入系统的首要关卡。
LVS 在传输层进行负载分发,几乎不解析应用层数据。
因此拥有极高的吞吐量、和并发处理能力,能轻松应对百万级的初始连接。
想象一下,LVS 就像一个高效的交通指挥官,它不关心包裹(数据)里具体装了什么。
只负责根据目的地信息(IP地址和端口),将海量的请求快速分发到不同的车道(后端服务器)。
用户请求 | [VIP] | +--------+ Keepalived 监控健康状态 | LVS | <-------------------------------+ +--------+ | / \ | +------+ +------+ | |Nginx1| |Nginx2| Keepalived 实现主备切换 | +------+ +------+ | \ / | +-----------+ | | 后端应用集群 | <---------------------------+ +-----------+
LVS只负责连接分发,不参与数据流处理,CPU、和内存消耗低,而且,稳定性极强。
Nginx
紧随 LVS 之后,Nginx 肩负着七层负载均衡、和反向代理的重任。
如果说 LVS 是粗粒度的交通指挥,那么 Nginx 就是精细化的分拣中心,它能深入到应用层。
根据请求的详细信息(如: URL、HTTP… 等),进行更智能的流量分发。
比如:
server { listen 80; server_name mikechen.cc; location /admin/ { proxy_pass http://127.0.0.1:8081; } location /api/ { if ($http_user_agent ~* "Mobile|iPhone|Android") { proxy_pass http://127.0.0.1:8083; } proxy_pass http://127.0.0.1:8082; } location / { return 302 /home; } }
通过Nginx,可以进行灵活的转发,适配后端微服务、或不同业务集群。
Nginx 能够高效处理静态文件(图片、CSS、JS……等),直接响应客户端。
更重要的是,Nginx 采用事件驱动的异步、非阻塞架构,使其在处理大量并发连接时表现卓越,资源消耗低。
Keepalived
在任何高并发架构中,单点故障都是致命的。
Keepalived 的作用正是提供高可用性保障,它就像一个忠诚的守护者,确保 LVS 、和 Nginx 服务的持续在线。
LVS + Keepalived:前端流量接入高可用。
Nginx + Keepalived:七层网关高可用保障。
LVS 和 Nginx 双节点部署,各自配置 Keepalived 实现独立的冗余切换。
总之,LVS 的高性能四层分发、Nginx 的智能七层代理。
以及, Keepalived 的高可用保障有机地结合起来,构建了一个能够处理海量并发请求的架构。