CDN和负载均衡器：高效内容交付的终极组合

随着在线用户的急剧增加，企业无法承受其网络服务器超载的后果。缓慢、故障网络可能会对您的业务服务产生负面影响，并导致最终用户体验不佳。要解决此问题，您可以将 CDN 服务与负载平衡技术结合起来，以减少延迟、轻松分配流量并平稳运行整个操作。

CDN 和负载均衡器对于分发云原生应用程序都非常有效。它们在保证最终用户和应用程序之间的流畅操作方面占据了很大的位置。CDN 和负载均衡器结合在一起可以更有效地交付内容，并且可以更快地获得理想的结果。CDN 通过从最近的服务器向用户提供信息来有效地减少延迟，而负载平衡在不同的服务器之间均匀分配流量，因此一台特定服务器上没有负载。在下面的文章中，我们将讨论 CDN 和负载平衡的工作原理

CDN的工作

顾名思义，内容交付网络或 CDN 是跨多个地理位置的服务器网络。这种网络的目的是从最接近其位置的服务器向最终用户快速传送数据。内容交付网络的工作基于这样一个事实，即当最终用户尝试从远离其位置的服务器访问数据时，有时会遇到传输延迟或时间延迟。这是因为每次向服务器发送请求时，它都必须经过多次跃点才能到达目的地。例如，如果德克萨斯州的用户试图访问华盛顿特区的服务器，则数据必须长距离传输。

在 CDN 下，主服务器连接到分布在多个地理区域的服务器网络。数据被复制到所有服务器，因此当用户尝试访问数据时，它会被定向到最近的服务器。存储在主服务器上的数据会不断复制到所有 CDN 服务器，以确保更快的响应以及数据复制，以防主服务器上的数据丢失。当需要快速传输数据时，内容交付网络非常有用。

以下是 CDN 用于更智能内容交付的一些技术

路径映射

将路径映射到后端内容服务器（上游服务器）称为路径映射。路径映射是一种映射 URL 部分以从后端服务器（在反向代理场景中通常称为上游服务器）获取数据的方法。让我们通过一个例子更好地理解这一点

源代理路径是“/”，源 IP 地址是 12.34.56.78 因此，借助路径映射，我们可以映射并从托管的不同源中提取数据12.34.56.78 在路径映射的帮助下，多个源可以与不同的源服务器一起使用（也可以负载均衡）。

别名

Alias 允许您创建通用子域，即使您将 CNAME 记录指向不同的 URL，您也可以保留相同的 URL。例如，如果您的网站的域名是 sample.net，您可以为同一网站注册另一个域名 - sample.com，并将其指向 sample.net 的位置。

什么是负载均衡？

负载平衡是一种技术，其中入站流量分布在多个服务器上，从而减少了一个特定服务器上的负载。当数百名用户同时请求访问数据时，任何一台服务器都很难跟上并以最佳速度持续提供高质量的视频、照片、文本、应用程序数据等。这会导致速度缓慢和滞后，这可能会直接影响您的业务。使用负载平衡，您可以将网络流量重定向到服务器池中的特定服务器，帮助防止任何一台服务器承载过多负载并最终优化网络可用性和响应能力。

您可以部署各种负载平衡技术来平衡 Web 服务器。Web 服务器既可以是基于硬件的，也可以是基于软件的。硬件负载平衡器有些带有专有硬件和软件。软件负载平衡器可以安装在您的服务器上。

负载均衡器的工作

第 1 步：负载均衡器通常是在所有客户端都连接并发出请求的服务器上运行的软件代码。负载均衡器接受客户端请求并执行进一步操作。

第 2 步：负载均衡器识别可用的后端服务器、其当前负载和额外的请求处理能力。在这里，负载均衡器使用各种负载均衡技术之一来处理请求。（负载平衡技术将在本文后面讨论。）

第 3 步：一旦负载均衡器识别出特定的后端服务器，它将请求传递到所需的服务器进行处理。后端服务器处理请求并将信息传递给负载均衡器。

第 4 步：一旦请求被处理并到达负载均衡器，它会将处理后的信息传递给客户端。

下图可以帮助您更好地了解负载均衡器的工作原理

整个过程如果以高效的方式以最少的处理时间执行，最终用户永远不会知道后台发生的事情，从而为用户提供最佳体验。  

以下是我们用于负载平衡的三种技术

循环赛

当多个服务器连接在一个集群中时，请求将按顺序发送到服务器。将单个域名分配给彼此连接的服务器。这些服务器中的每一个都提供了一个唯一的 IP 地址。DNS 具有与该域名关联的所有 IP 地址的列表。当负载均衡器上发生对域名的请求时，负载均衡器按顺序将请求发送到服务器集群。

最少的连接

服务器同时处理多个网络连接。在这种负载平衡方法中，负载平衡器将 HTTP 请求转发到集群中处理最少连接的服务器。这是通过计算每个服务器的计算能力和负载来确定的。

IP 哈希

在这种类型的负载均衡中，IP 地址是转发请求的决定因素。在算法的帮助下，负载均衡器使用源 IP 地址和目标 IP 地址生成唯一的哈希密钥。此密钥用于在客户端和服务器之间建立唯一连接。如果用户断开连接，用户可以使用密钥重新连接到服务器上的同一会话。一般在用户突然断开连接后需要连接到同一个会话时使用。

负载平衡的使用

改进的可扩展性

随着流量的突然激增，您的服务器将面临处理过多流量并最终崩溃的困难。负载平衡可以重新引导跨多个服务器的流量，并以更简单的方式轻松管理不断增加的流量。

减少停机时间

负载平衡技术允许您将任何服务器脱机以进行维护，并且当服务器脱机时，它可以将流量引导到其他资源而无需任何停机时间。通过这种方式，您可以减少停机时间、保持正常运行时间并提高性能。

减少故障

如果硬件/软件故障导致服务器下线，负载均衡器会及时检测到故障，并可以通过将资源重新分配到其他不受影响的区域来绕过检测到的故障，从而将中断降至最低。

冗余

通过实施负载平衡，您可以实现冗余。当网络流量被发送到两台或多台网络服务器并且一台服务器出现故障时，负载均衡器将自动将流量转移到其他工作服务器。使用负载均衡器，您可以维护多个服务器，并且可以确保即使硬件出现故障，工作服务器也将始终在线以处理站点流量。

概括

负载平衡是分配传入网络流量的技术。使用 CDN 和负载均衡器，您可以设置构成服务器场或服务器池的多台服务器，以提高效率并减少停机时间。今天的许多企业正在使用这两种技术的组合，因为它带来了许多优势。CDN 和负载均衡器一起高效地帮助流量以最佳方式到达目的地。他们不仅可以优化交付，还可以最大限度地提高网站和应用程序的速度。这两种技术都可以出于可扩展性目的和高效分发目的而实施。