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基于商用服務(wù)器的負(fù)載均衡器

時(shí)間：2016年3月21日

  近日舉辦的第十三屆網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)USENIX研討會(huì)（NSDI '16）上， 來(lái)自谷歌，加州大學(xué)洛杉磯分校，SpaceX公司的工程師們分享了Maglev：快速、可靠的軟件網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡器(PDF)。Maglev是谷歌的網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡器。

   不同于專(zhuān)用的硬件負(fù)載均衡設(shè)備，Maglev是運(yùn)行在商用服務(wù)器上的軟件解決方案。Maglev運(yùn)行在普通的服務(wù)器上，在需求增長(zhǎng)的時(shí)候通過(guò)將更多的服務(wù)器添加進(jìn)來(lái)，為流量高峰提供足夠的容量，而不是提前獲取特定硬件。Maglev是谷歌為自己的數(shù)據(jù)中心研發(fā)的，并已于2008開(kāi)始用于生產(chǎn)環(huán)境。

   谷歌服務(wù)器以集群的方式運(yùn)行在世界各地的數(shù)據(jù)中心。每個(gè)集群都有一個(gè)負(fù)載均衡器構(gòu)成多設(shè)備放置在路由器和提供服務(wù)的服務(wù)器之間。專(zhuān)用負(fù)載均衡器通常以active-passive模式部署提供1＋1冗余，使其中一個(gè)閑置，造成容量浪費(fèi)。而且他們局限于他們的容量，很難或不可能重構(gòu)。谷歌已經(jīng)決定使用一種配置提供N + 1冗余，為他們的軟件和商用服務(wù)器提供了更好的可擴(kuò)展性和靈活性，如下圖所示。

   在性能方面，單節(jié)點(diǎn)Maglev服務(wù)器可以“用很小的數(shù)據(jù)包使10Gbps鏈接達(dá)到飽和。Maglev也包含了一致性哈希算法和連接跟蹤功能，以減少面向連接協(xié)議的突發(fā)故障和失敗的負(fù)面影響�！薄aglev被Google的云計(jì)算平臺(tái)使用，安裝后不需要預(yù)熱5秒內(nèi)就能應(yīng)付每秒100萬(wàn)次請(qǐng)求。谷歌的性能基準(zhǔn)測(cè)試中，Maglev實(shí)例運(yùn)行在一個(gè)8核CPU下，網(wǎng)絡(luò)吞吐率上限為12M PPS（數(shù)據(jù)包每秒）。如果Maglev不使用Linux內(nèi)核網(wǎng)絡(luò)堆棧則速度會(huì)慢下來(lái)，吞吐率小于4M PPS。

   演講文中詳細(xì)介紹了如何通過(guò)Maglev處理請(qǐng)求，如何處理虛擬IP地址以及該請(qǐng)求是如何基于等價(jià)路由（ECMP）算法，哈希法和其他算法定向到一個(gè)服務(wù)端點(diǎn)的。海騰數(shù)據(jù)服務(wù)器租用

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