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分层架构系统之接入层

定义

接入层是指直接面向用户的服务器组成的结构。一个或多个接入服务器构成接入层，它们接收用户请求并转发给应用服务器。通过隔离用户请求，接入层在非功能单一、并发小且系统全新的场景下独立出来。接入服务器因直接影响用户体验，故障或重启会显著影响用户界面，而其他服务器的模块问题则不影响用户。

优势

技术方案

• 负载均衡：利用硬件或软件分配请求到多台服务器，提高性能。

• 高可用设计：部署多台负载均衡器，通过keepalived实现集群，确保服务可用性。

• 会话保持：维护客户端状态，便于多次请求分配到同一个服务器。

• 配置灵活性：支持子域名和虚拟目录统一规划。

设计方式

1. 单IP地址接入

• 浏览器通过DNS解析IP地址，访问服务器。
• 缺点：无法实现高可用，扩容困难。

2. 多IP地址随机接入

• DNS解析多个IP地址分发请求，扩充性能。
• 优点：零成本，部署简单，负载均衡自动优化。
• 缺点：非高可用，需较长时间扩容。

3. 反向代理

• 引入Nginx作为反向代理，转发请求到多台Web服务器。
• 优点：仅暴露一个IP，支持高可用和实时扩容。
• 缺点：增加了时延，架构复杂。

4. 反向代理高可用方案

• 使用keepalived管理Nginx集群，实现高可用。
• 优点：解决高可用性问题。
• 缺点：资源利用率不高。

5. 水平扩展（Linux Virtual Server）

利用LVS进行水平扩展，通过DNS轮询扩展入口性能。

• 优点：支持线性扩展，高可用。
• 缺点：资源利用率和架构复杂性。

常见技术方法

1. 代理（Proxy）

• Proxy服务器作为中转，分流请求到多台服务器，避免单点压力。
• 优点：防止单点故障，支持扩容。

2. 负载均衡策略

• 轮询：按时间分配，确保短时间内均衡。
• 源地址Hash：按IP分发，确保单用户请求同台。
• 最少连接数：根据连接性能动态分配。

3. 限流

• 方案包括计数器、漏桶、令牌桶等，控制流量以保护系统。

4. 服务降级

• 遇到过载时降级非核心服务。
• 方法包括自动预案、手动控制、功能层次和开关机制。

5. 防雪崩

-雪崩指多个服务因无法处理请求而接连故障。应对措施包括：

-流量控制和错误降级，改进缓存，扩容，以及调用者降级。

参考文献