隨著在線用戶的急劇增加，企業無法承受其網絡服務器超載的后果。緩慢、故障網絡可能會對您的業務服務產生負面影響，并導致最終用戶體驗不佳。要解決此問題，您可以將 CDN 服務與負載平衡技術結合起來，以減少延遲、輕松分配流量并平穩運行整個操作。

CDN 和負載均衡器對于分發云原生應用程序都非常有效。它們在保證最終用戶和應用程序之間的流暢操作方面占據了很大的位置。CDN 和負載均衡器結合在一起可以更有效地交付內容，并且可以更快地獲得理想的結果。CDN 通過從最近的服務器向用戶提供信息來有效地減少延遲，而負載平衡在不同的服務器之間均勻分配流量，因此一臺特定服務器上沒有負載。在下面的文章中，我們將討論 CDN 和負載平衡的工作原理

CDN的工作

顧名思義，內容交付網絡或 CDN 是跨多個地理位置的服務器網絡。這種網絡的目的是從最接近其位置的服務器向最終用戶快速傳送數據。內容交付網絡的工作基于這樣一個事實，即當最終用戶嘗試從遠離其位置的服務器訪問數據時，有時會遇到傳輸延遲或時間延遲。這是因為每次向服務器發送請求時，它都必須經過多次躍點才能到達目的地。例如，如果德克薩斯州的用戶試圖訪問華盛頓特區的服務器，則數據必須長距離傳輸。

在 CDN 下，主服務器連接到分布在多個地理區域的服務器網絡。數據被復制到所有服務器，因此當用戶嘗試訪問數據時，它會被定向到最近的服務器。存儲在主服務器上的數據會不斷復制到所有 CDN 服務器，以確保更快的響應以及數據復制，以防主服務器上的數據丟失。當需要快速傳輸數據時，內容交付網絡非常有用。

以下是 CDN 用于更智能內容交付的一些技術

路徑映射

將路徑映射到后端內容服務器（上游服務器）稱為路徑映射。路徑映射是一種映射 URL 部分以從后端服務器（在反向代理場景中通常稱為上游服務器）獲取數據的方法。讓我們通過一個例子更好地理解這一點

源代理路徑是“/”，源 IP 地址是 12.34.56.78 因此，借助路徑映射，我們可以映射并從托管的不同源中提取數據12.34.56.78 在路徑映射的幫助下，多個源可以與不同的源服務器一起使用（也可以負載均衡）。

別名

Alias 允許您創建通用子域，即使您將 CNAME 記錄指向不同的 URL，您也可以保留相同的 URL。例如，如果您的網站的域名是 sample.net，您可以為同一網站注冊另一個域名 - sample.com，并將其指向 sample.net 的位置。

什么是負載均衡？

負載平衡是一種技術，其中入站流量分布在多個服務器上，從而減少了一個特定服務器上的負載。當數百名用戶同時請求訪問數據時，任何一臺服務器都很難跟上并以最佳速度持續提供高質量的視頻、照片、文本、應用程序數據等。這會導致速度緩慢和滯后，這可能會直接影響您的業務。使用負載平衡，您可以將網絡流量重定向到服務器池中的特定服務器，幫助防止任何一臺服務器承載過多負載并最終優化網絡可用性和響應能力。

您可以部署各種負載平衡技術來平衡 Web 服務器。Web 服務器既可以是基于硬件的，也可以是基于軟件的。硬件負載平衡器有些帶有專有硬件和軟件。軟件負載平衡器可以安裝在您的服務器上。

負載均衡器的工作

第 1 步：負載均衡器通常是在所有客戶端都連接并發出請求的服務器上運行的軟件代碼。負載均衡器接受客戶端請求并執行進一步操作。

第 2 步：負載均衡器識別可用的后端服務器、其當前負載和額外的請求處理能力。在這里，負載均衡器使用各種負載均衡技術之一來處理請求。（負載平衡技術將在本文后面討論。）

第 3 步：一旦負載均衡器識別出特定的后端服務器，它將請求傳遞到所需的服務器進行處理。后端服務器處理請求并將信息傳遞給負載均衡器。

第 4 步：一旦請求被處理并到達負載均衡器，它會將處理后的信息傳遞給客戶端。

下圖可以幫助您更好地了解負載均衡器的工作原理

整個過程如果以高效的方式以最少的處理時間執行，最終用戶永遠不會知道后臺發生的事情，從而為用戶提供最佳體驗。

以下是我們用于負載平衡的三種技術

循環賽

當多個服務器連接在一個集群中時，請求將按順序發送到服務器。將單個域名分配給彼此連接的服務器。這些服務器中的每一個都提供了一個唯一的 IP 地址。DNS 具有與該域名關聯的所有 IP 地址的列表。當負載均衡器上發生對域名的請求時，負載均衡器按順序將請求發送到服務器集群。

最少的連接

服務器同時處理多個網絡連接。在這種負載平衡方法中，負載平衡器將 HTTP 請求轉發到集群中處理最少連接的服務器。這是通過計算每個服務器的計算能力和負載來確定的。

IP 哈希

在這種類型的負載均衡中，IP 地址是轉發請求的決定因素。在算法的幫助下，負載均衡器使用源 IP 地址和目標 IP 地址生成唯一的哈希密鑰。此密鑰用于在客戶端和服務器之間建立唯一連接。如果用戶斷開連接，用戶可以使用密鑰重新連接到服務器上的同一會話。一般在用戶突然斷開連接后需要連接到同一個會話時使用。

負載平衡的使用

改進的可擴展性

隨著流量的突然激增，您的服務器將面臨處理過多流量并最終崩潰的困難。負載平衡可以重新引導跨多個服務器的流量，并以更簡單的方式輕松管理不斷增加的流量。

減少停機時間

負載平衡技術允許您將任何服務器脫機以進行維護，并且當服務器脫機時，它可以將流量引導到其他資源而無需任何停機時間。通過這種方式，您可以減少停機時間、保持正常運行時間并提高性能。

減少故障

如果硬件/軟件故障導致服務器下線，負載均衡器會及時檢測到故障，并可以通過將資源重新分配到其他不受影響的區域來繞過檢測到的故障，從而將中斷降至最低。

冗余

通過實施負載平衡，您可以實現冗余。當網絡流量被發送到兩臺或多臺網絡服務器并且一臺服務器出現故障時，負載均衡器將自動將流量轉移到其他工作服務器。使用負載均衡器，您可以維護多個服務器，并且可以確保即使硬件出現故障，工作服務器也將始終在線以處理站點流量。

概括

負載平衡是分配傳入網絡流量的技術。使用 CDN 和負載均衡器，您可以設置構成服務器場或服務器池的多臺服務器，以提高效率并減少停機時間。今天的許多企業正在使用這兩種技術的組合，因為它帶來了許多優勢。CDN 和負載均衡器一起高效地幫助流量以最佳方式到達目的地。他們不僅可以優化交付，還可以最大限度地提高網站和應用程序的速度。這兩種技術都可以出于可擴展性目的和高效分發目的而實施。