负载均衡服务器切换偶尔数据丢失
一、问题
在生产环境中,配置了负载均衡策略后,发现实际服务请求经过负载均衡后,仍会出现间歇性丢包或并没有实现负载均衡,通过检查确认了负载均衡器工作正常,后端服务器操作系统服务端口侦听也正常,排除了这两方面导致的问题。
二、常见因素分析
1、ACL访问控制策略:源端是多链路出口(即IP有多个),但是ACL里面没有将所有源端IP都列入Rule时,当源端有以未列入允许的ACL的IP发起请求时,就会被负载均衡集的ACL策略阻断。
2、会话保持功能:配置了负载均衡器,但是在负载均衡规则中启用了会话保持功能,此时负载均衡器将按照会话保持原则针对客户端IP(二元组)或客户端IP和协议(三元组)做会话保持,只要客户端一侧有keep-alive机制,并且始终在keep-alive时间内有请求流量,客户端的请求会一直被分配到首次接收请求的后端服务器,并没有实现负载均衡。
3、多端口响应:后端个别服务器网卡配置了NSG拒绝策略(例如443端口),但是负载均衡器的运行状况探测配置了其他端口(例如80端口)作为负载均衡器检查后端服务器的健康状态的判断依据,结果负载均衡器探测判断所有后端服务器都是健康的,然而当流量被分配给配置了NSG拒绝策略的后端服务器时,来自客户端的请求会被拒绝。
4、Hash策略引发的Session丢失:如果选择的负载策略是Hash策略,那么会使得Session产生一个副作用,用户一旦由于某种原因从原先访问服务器A变成访问服务器B,就会出现“登陆状态丢失”、“缓存穿透”等问题。
三、解决方案
1、调整ACL策略:确保ACL策略中包含了所有可能的源端IP地址,以避免因策略阻断导致的请求失败。
2、关闭或修改会话保持功能:根据业务需求考虑是否关闭会话保持功能,或者调整会话保持的规则,以确保请求能够更均匀地分配到各个后端服务器。
3、统一运行状况探测端口:确保负载均衡器的运行状况探测端口与后端服务器的实际服务端口一致,避免因探测错误导致的流量分配问题。
4、采用Session保持技术:在Nginx中引入nginx-sticky-module模块可以解决Session丢失问题,当Client第一次进入到Nginx匹配节点的时候,在给它分配一个节点的同时,会将这个节点的唯一标识进行MD5后写入到Cookie中一并返回,如果下次再发起请求的时候发现带有这个Cookie值,就直接转发到该值所对应的节点上去。
四、相关问题与解答
问题1:什么是DNS轮询?它如何实现负载均衡?
答:DNS轮询是一种简单的负载均衡方法,通过DNS解析器将域名解析到多个IP地址上,实现请求的分散,这种方式简单且易于实现,但无法根据服务器的实时负载情况进行动态调整,当某个服务器故障时,DNS并不具备主动探测服务器状态和自动切换的能力,因此其他客户端仍然会收到故障服务器的IP地址,导致请求失败。
问题2:如何优化DNS轮询以提高服务的可用性和稳定性?
答:为了提高DNS轮询的服务可用性和稳定性,可以考虑以下方法之一:监控与故障转移,利用监控工具定期检测服务器健康状况,一旦检测到故障,通过脚本或自动化工具更改DNS记录,将流量指向正常运行的服务器;使用专业的负载均衡设备,这些设备具备健康检查和自动故障转移的功能;或者使用云服务提供商提供的内置负载均衡服务,如AWS、Azure、Google Cloud等。
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