有朋友问我，DNS轮询是不是过时的技术？有了反向代理层（Nginx、LVS、F5等），是不是就不需要DNS轮询了？但是，反向代理层是绝对不能代替DNS轮询的！反向代理层有什么用？实施架构需要注意什么？（1）作为服务器的统一入口，屏蔽后端WEB集群的细节，代表整个WEB集群；画外音：这就是它被称为反向代理的原因。(2)为保证WEB集群的可扩展性，Nginx后端可以随时添加WEB实例；(3)实现负载均衡，反向代理层将请求平均分配给后端WEB集群的各个实例；(4)保证WEB集群的高可用，任何一个WEB实例挂掉，服务都不会受到影响；（5）注意其高可用，防止一台Nginx挂掉，影响服务器统一入口；反向代理层还存在哪些问题？代理层本身的可扩展性问题并没有得到很好的解决。比如当Nginx成为系统的瓶颈时，就无法扩展了。DNS轮询如何解决反向代理层的可扩展性问题？通过在DNS服务器上为一个域名设置多个IP解析，可以增加入口Nginx实例的数量，起到横向扩展的作用，解决反向代理层的问题。可扩展性问题。因此，反向代理和DNS轮询并不是相互排斥的技术，这里详细介绍一下接入层架构的渐进过程。裸奔时代(1)单机架构裸奔时代的架构图如上：浏览器通过DNS-server解析域名为ip；浏览器通过ip访问web-server；缺点：不高可用，web-server挂了整个系统就挂了可扩展性差。当吞吐量达到web-server的上限时，就不能扩容了。画外音：单机服务器不涉及负载均衡问题。简单扩展方案（二）DNS轮询假设tomcat的吞吐量是每秒1000次。当系统总吞吐量达到3000时，如何扩容是首先要解决的问题。DNS轮询是一种简单的解决方案。画外音：DNS轮询解决了可伸缩性问题。此时的架构图如上：多部署几台web-server，1台tomcat可以抗1000，部署3台tomcat可以抗3000；在DNS服务器级别，每次将域名解析为不同的ip；优点：零成本：只需在DNS-server上多配置几个IP，功能不收费；部署简单：只需多部署几台web-server，原有的系统架构不需要做任何改动；负载均衡：变成了多机，负载也均衡了；缺点：不高可用：DNS-server只负责域名解析ip，这个ip对应的服务是否可用，DNS-server无法保证，如果一个web-server挂了，部分服务会受到影响；扩容不实时：DNS解析有有效期；外网IP暴露过多；简单扩容方案（三）反向代理Nginxtomcat性能较差，但是Nginx作为反向代理的性能要强很多，假设在线运行到1w比tomcat高10倍，可以利用这个特性进行扩容。此时的架构图如上：在站点层和浏览器层之间增加了一个反向代理层，使用高性能的Nginx作为反向代理；Nginx将http请求分发到后端的多个Web服务器；优点：不需要移动DNS服务器；负载均衡：由Nginx保证；只暴露一个外网ip，Nginx->tomcat使用内网访问；实时扩展：Nginx内部可控，随时添加web-server实时扩展；可以保证站点层的可用性：如果有一个tomcat挂了，Nginx可以将流量迁移到其他tomcat上；画外音：反向代理，可以实时扩展，更方便。缺点：延迟增加+架构更复杂：中间加了一个反向代理层；反向代理层变成单点，不高可用：tomcat挂了不影响服务，Nginx挂了怎么办？高可用解决方案（四）keepalived为了解决高可用问题，keepalived出现了。将两台Nginx做成集群，分别部署keepalived，设置为同一个虚拟IP，保证Nginx的高可用；当一个Nginx宕机时，keepalived可以检测到它并自动将流量迁移到另一个Nginx。整个过程对调用者是透明的；优点：解决高可用问题；画外音：反向代理的高可用也解决了。缺点：资源利用率只有50%；Nginx仍然是单点访问。如果访问吞吐量超过Nginx的性能限制，比如qps达到50000怎么办？Scaleup扩展方案（5）lvs/f5Nginx是一个应用软件，性能比tomcat要好，但是总有一个上限，超过上限还是处理不了。lvs则不同，它是在操作系统层面实现的；f5的性能更好，它是在硬件层面实现的；它们的性能比Nginx好很多，比如可以抗每秒10w，所以可以用它们来扩容，常见的架构图如下：如果可以通过Nginx扩展多个tomcat，可以通过多个Nginx扩展lvs;通过keepalived+VIP方案可以保证可用性；99.9999%的公司到这一步基本就结束了，接入层解决了高可用、可扩展、负载均衡的问题。画外音：上游增加了另一层可扩展性。***那么，潜在的问题是什么？那么不管你用lvs还是f5，这些都是scaleup的解决方案。从根本上说，lvs/f5还是会有性能上限的，假设每秒可以处理10w个请求，一天只能处理80亿个请求（10w秒吞吐量*8w秒），如果系统每天的PV超过80亿怎么办？Scaleout扩展方案（六）DNS轮询上一篇文章中提到，水平扩展是解决性能问题的根本，通过增加机器来扩展性能的方案具有最好的扩展性。facebook、google、baidu的PV有超过80亿吗？他们的域名是不是只对应一个ip，终点也是起点，所以还是要通过DNS轮询来扩容。画外音：DNS轮询解决了可伸缩性问题。通过DNS轮询线性扩展ingresslvs层的性能；通过keepalived保证高可用；通过lvs扩展多个Nginx；使用Nginx为业务做负载均衡和七层路由；分层架构需要考虑的问题领域是：高可用性、可扩展性、反向代理、负载均衡；Nginx、keepalived、lvs、f5可以很好的解决高可用、扩展、反向代理、负载均衡等问题；level扩展scaleout是解决可扩展性问题的根本。DNS轮询不能被Nginx/lvs/f5完全替代；希望每个人都能有所收获。【本文为专栏作者《58神剑》原创稿件，转载请联系原作者】点此阅读更多该作者好文
