Pembelajaran Golang Pengimbangan beban pelayan web

Dengan peningkatan bilangan senario aplikasi Internet, isu pengimbangan beban pada pelayan Web semakin mendapat perhatian. Terutamanya untuk tapak yang mempunyai trafik tinggi dan konkurensi tinggi, pengimbangan beban boleh meningkatkan prestasi dan kestabilan sistem dengan ketara. Artikel ini akan memperkenalkan cara menggunakan Golang untuk melaksanakan pengimbangan beban pada pelayan web.

1. Konsep asas pengimbangan beban

Pengimbangan beban yang dipanggil merujuk kepada memperuntukkan sejumlah permintaan kepada berbilang pelayan untuk diproses, dengan itu meningkatkan prestasi dan ketersediaan keseluruhan sistem . Teras pengimbangan beban ialah algoritma penjadualan biasa termasuk pengundian, undian berwajaran, algoritma cincang, dsb. Algoritma penjadualan khusus yang dipilih bergantung pada senario aplikasi dan keperluan perniagaan tertentu.

2. Gunakan Golang untuk mencapai pengimbangan beban

Golang, sebagai bahasa pengaturcaraan yang cekap, juga menyediakan sokongan yang baik untuk pengimbangan beban pada pelayan Web. Pustaka standard Golang menyediakan pakej net/http, yang boleh kami gunakan untuk melaksanakan pengimbangan beban pada pelayan Web.

1. Tentukan proksi terbalik HTTP

Pertama, kita perlu menentukan proksi terbalik HTTP. Proksi terbalik HTTP merujuk kepada pemajuan permintaan klien ke berbilang pelayan dan mengembalikan hasil respons kepada klien. Kod tersebut adalah seperti berikut:

type Proxy struct {
    urls []*url.URL
    mu   sync.Mutex
}
 
func (p *Proxy) addUrl(addr string) error {
    u, err := url.Parse(addr)
    if err != nil {
        return err
    }
    p.mu.Lock()
    p.urls = append(p.urls, u)
    p.mu.Unlock()
    return nil
}
 
func (p *Proxy) ServeHTTP(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
    p.mu.Lock()
    defer p.mu.Unlock()
    if len(p.urls) == 0 {
        http.Error(w, "No upstream server", http.StatusServiceUnavailable)
        return
    }
    u := p.urls[rand.Intn(len(p.urls))]
    proxy := httputil.NewSingleHostReverseProxy(u)
    proxy.ServeHTTP(w, r)
}

Dalam kod di atas, kami mula-mula mentakrifkan Proksi struktur, yang mengandungi url hirisan penunjuk yang menghala ke berbilang URL dan mutex mu. Dalam kaedah addUrl, kita boleh menambah berbilang URL pada url. Dalam kaedah ServeHTTP, kami menggunakan kunci mutex untuk menentukan terlebih dahulu sama ada terdapat URL yang tersedia dalam url. Jika tidak, kami akan mengembalikan kod status HTTP 503 yang menunjukkan bahawa perkhidmatan itu tidak tersedia. Jika tidak, kami secara rawak memilih URL daripada url dan mencipta contoh proksi terbalik menggunakan httputil.NewSingleHostReverseProxy. Akhir sekali, kami memanggil kaedah proksi.ServeHTTP untuk memajukan permintaan kepada pelayan yang sepadan untuk diproses.

2. Gunakan algoritma penjadualan untuk mencapai pengimbangan beban

Kami boleh menggunakan algoritma penjadualan seperti tinjauan pendapat, tinjauan wajaran dan algoritma cincang untuk mencapai pengimbangan beban. Berikut mengambil algoritma undian berwajaran sebagai contoh untuk diperkenalkan.

type WeightedNode struct {
    URL         string
    Weight      int
    Current     int
}
 
type WeightedRoundRobinBalancer struct {
    nodes   []*WeightedNode
    total   int
    current int
    mu      sync.Mutex
}
 
func (b *WeightedRoundRobinBalancer) nextNode() *WeightedNode {
    if b.total == 0 {
        return nil
    }
    for i := 0; i < b.total; i++ {
        node := b.nodes[b.current]
        node.Current = node.Current + node.Weight
        b.current = (b.current + 1) % b.total
        if node.Current >= b.total {
            node.Current = node.Current - b.total
            return node
        }
    }
    return nil
}
 
func (b *WeightedRoundRobinBalancer) ServeHTTP(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
    b.mu.Lock()
    node := b.nextNode()
    b.mu.Unlock()
    if node == nil {
        http.Error(w, "No upstream server", http.StatusServiceUnavailable)
        return
    }
    proxy := httputil.NewSingleHostReverseProxy(node.URL)
    proxy.ServeHTTP(w, r)
}

Dalam kod di atas, kami mula-mula mentakrifkan struktur algoritma penjadualan round robin berwajaran WeightedRoundRobinBalancer. Struktur ini mengandungi nod hirisan penunjuk yang menghala ke berbilang nod berwajaran, jumlah jumlah berat, arus nod semasa dan mutex mu. Dalam kaedah nextNode, kami mengira nod seterusnya mengikut peraturan undian berwajaran. Dalam kaedah ServeHTTP, kami menggunakan mutex untuk mula-mula memilih nod daripada nod berwajaran dan mencipta contoh proksi terbalik menggunakan httputil.NewSingleHostReverseProxy. Akhir sekali, kami memanggil kaedah proksi.ServeHTTP untuk memajukan permintaan kepada pelayan yang sepadan untuk diproses.

3. Ringkasan

Artikel ini memperkenalkan cara menggunakan Golang untuk mencapai pengimbangan beban pada pelayan web. Kami mula-mula memberikan pengenalan ringkas kepada konsep asas pengimbangan beban, kemudian melaksanakan pengimbang beban mudah menggunakan proksi terbalik yang disediakan oleh pakej net/http Golang, dan melaksanakan pengimbangan beban menggunakan algoritma round-robin berwajaran. Saya harap artikel ini dapat membantu semua orang memahami pengimbangan beban pelayan web.

Atas ialah kandungan terperinci Pembelajaran Golang Pengimbangan beban pelayan web. Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!