2、高可用性、集群和负载均衡技术入门

高可用性、集群和负载均衡技术入门

1. 高可用性概述

2001 年 9 月 11 日的事件让人们意识到灾难随时可能发生，企业开始重视业务连续性。对于依赖在线业务或应用系统的公司来说，保护系统免受灾难影响并为客户提供服务变得至关重要。

高可用性意味着关键任务应用程序能够快速、可靠地为客户提供服务。行业中通常用“五个九”（99.999%）来衡量系统的可用性，即系统几乎能 100% 正常运行。要达到这个水平，可通过集群和负载均衡等方式部署能够承受故障的系统。除此之外，还可以采用冗余阵列磁盘（RAID）等技术，在硬件和软件组件的各个方面实现冗余。

2. 集群和负载均衡的定义

• 集群 ：是一组机器作为一个整体为网络提供资源和服务。当出现故障时，会发生故障转移，由集群中的其他系统接管资源，以维持网络的可用性。集群不仅可以实现故障转移，还能在系统之间进行负载均衡。
• 负载均衡 ：使用设备（如服务器或应用程序）将流量负载分配到多个等待接收流量的服务器上。该设备根据算法将传入流量发送到最空闲的机器，或者均匀地将流量分布到所有在线机器上。

例如，一个每天有 2000 次访问量的网站，在 11 月和 12 月访问量可能会增加两倍，单台服务器可能无法承受这种负载，导致客户出现超时、响应缓慢甚至无法访问网站的情况。通过添加第二台或第三台服务器进行负载均衡，可以提高响应速度，确保网站或服务始终对互联网用户可用，同时消除单点故障。

3. 集群和负载均衡的优缺点