用戶通常需要了解通過 Internet 傳送內容所涉及的龐大基礎設施。在您和您正在瀏覽的服務器之間，互聯網占據了數英里的距離。使這種情況更糟的是，達到前所未有的受歡迎程度的網站面臨著管理持續上升的每月流量水平的挑戰，使所有相關人員的體驗更加困難。有些網站在一個月內的訪問量比其他網站多；類似的網站在一年內收到更多。接收大量流量的網站可能會不知不覺地被迫進行頻繁的服務器升級。
這確保了網站的忠實用戶不會對頁面加載時間和可用性產生負面影響。另一方面，要管理某些網站收到的大量流量，需要的不僅僅是簡單的硬件更改。因此，公司所有者、他們的用戶體驗設計師和他們的開發人員應該問自己的問題不僅是如何將日常速度保持在不影響可用性的水平上，而且還要為這種情況做好準備。您的網站將來可能會遇到的流量。
什么是負載平衡及其工作原理？
負載平衡是在眾多服務器之間分配入站 Web 流量，以最大限度地提高資源的利用效率，并防止任何一臺服務器同時承擔過多的工作。可以最小化需求，并且可以通過將其分布在服務器網絡中來加快響應時間。當使用負載平衡時，即使一臺或多臺服務器由于錯誤或正常維護而無法訪問，應用程序也不一定會完全停止運行。相反，幸存的服務器會彌補不足并正常工作。如果您希望在現場擁有大量服務器或在云網絡范例中使用分散的服務器，則這兩個選項都可用。
在分布式計算云中，服務器可能位于不同地理區域的安全數據中心。即使自然災害襲擊了單個數據中心，在其他地方仍然可以訪問足夠多的服務器來管理工作量。負載平衡發生在私有云中的一組專用服務器上，這些服務器提供包羅萬象的基礎設施即服務 (IaaS) 包。這些服務器專為一個單一的商業客戶分配。
您的互聯網協議 (IP) 流量負載以及許多其他客戶的流量負載在公共云中廣泛分散的計算機網絡上得到平衡。負載平衡在公共云中可能是最簡單的，主要的云提供商提供大部分服務器資源。這是因為公共云幾乎擁有無限的服務器資源。自然地，必須調查任何潛在的云服務提供商以前的工作，以確定該公司的客戶是否真正享受按需無縫擴展。隨著您的網站越來越受歡迎，您將需要升級當前的硬件或完全投資購買全新的計算機。
在考慮可擴展性時，將整個流程遷移到云端是可選的，以獲得所需的靈活性級別。Zeus 的簡單負載均衡器和流量管理器版本在亞馬遜的彈性計算云上可用，允許各種規模的企業在多個服務器之間動態分配他們的 Web 流量。這將使客戶能夠為常規流量提供現場服務，然后在需求高峰期臨時擴展到云端。或者，客戶可以在云中提供正常流量。
大型網站服務器如何處理高流量？
當網站每天收到數以千計的請求時，底層基礎設施必須準備好管理如此大的流量，網站才能正常運行。在服務器級別，可以在兩個不同級別執行處理大量網絡流量所需的優化：
物理服務器
管理物理服務器上的大量流量負載的方法主要有兩種，如下所示：
線性縮放
將您的錢花在一臺具有大量處理能力、RAM 和硬盤驅動器空間以及冗余的機器上。這適用于具有一些靜態網頁的普通網站。例如，需要具有 500 MHz 能力的處理器或能夠加載 Web 服務器（如 Apache）的操作系統。它通過可靠的連接連接到 Internet，例如 E1（每秒 2 兆字節）或 E3（每秒 34 MB）。該物理服務器每天能夠容納數千名用戶。
橫向擴展和負載均衡
無論它們有多大，服務器始終具有必須遵守的固有容量上限。同樣的原則也適用于在服務器上執行的程序（例如 Apache）。每天吸引大量訪問者的網站應考慮購買虛擬專用服務器或專用服務器托管服務。WordPress 專家和開發人員隨時準備回答有關使用我們的Temok托管服務的問題。
托管服務有很多選擇（美國專用服務器或專用服務器托管、完全托管托管、共享托管和云托管等），但找到合適的服務可能具有挑戰性。每個托管服務提供商都有不同的功能，并非所有功能都適合您的業務。因此，在選擇托管服務提供商之前，最好認真考慮所有重要因素。
術語“負載平衡”是指在統稱為“服務器池”的多個后端服務器之間分配傳入網絡流量的有效方法。處理峰值負載最有效的方法是設置額外的服務器并在這些服務器之間平均分配工作負載。
負載均衡器有效地執行以下操作：
- 客戶端請求和網絡負擔在多個服務器之間有效分配。
- 通過將請求傳輸限制為僅那些當前在線的服務器來確保高可用性和可靠性。
- 提供調整服務器數量以響應需求波動的能力。
讓我們深入研究一些有關管理 Web 服務器上的過度負載的更詳細信息。
網絡應用服務器
處理對 Web 域的請求
域名服務器（通常稱為 DNS）可以減輕一些壓力。（域名系統或 DNS 是一種提供域名與其對應 IP 地址之間轉換的服務。）只要服務器收到請求，DNS 就會通過圍繞可用 IP 地址進行循環來分散和分擔負載。這樣做是為了分配和分擔負載。每臺服務器都通過中央數據庫訪問主網站的頁面。
開關允許以幾種不同的方式劃分負載。每當對網站提出請求時，都會聯系一臺機器。然后將信息發送到可訪問的服務器之一。冗余是使用此方法可以獲得的主要好處。即使其中一臺服務器出現故障，其余機器仍將繼續運行，網站將始終可用。隨著時間的推移逐漸提高容量也有好處，這是這里的一個額外優勢。單擊此處閱讀我們最好的文章，其中包括了解差異的 Web 服務器 VS 應用程序服務器。
自動縮放
自動縮放是云計算中使用的一種機制，可確保提供適當數量的實例以適應應用程序正在使用的負載。流量大時自動增加實例數以維持服務器性能，流量減少時自動降低實例數。此功能確保網站始終可訪問，并使其能夠動態擴展以響應網絡流量的變化。活動級別每小時、每天或每周波動的網站將從實施此解決方案中獲益最多。
優化數據庫服務器
用戶每天都會寫新評論，網站所有者會添加新頁面、更改或刪除以前的頁面，以及在他們的列表中添加或刪除內容。這些操作會導致在數據庫表中創建“漏洞”。這些空白空間在刪除數據條目后留下，但需要替換。這些類型的間隙會導致碎片化并導致更長的獲取時間。如果數據庫包含的“漏洞”占其總空間的 5% 以上，則必須對其進行修復。多個數據庫連接、緩慢的查詢和其他低效調用經常會嚴重影響應用程序服務器的性能。這些類型的調用需要定期優化。
Web 服務器監控和優化
為確保網站充分發揮其潛力，監控 KPI（關鍵績效指標）非常重要，包括通過各種渠道（如幫助臺、客戶服務等）收集軼事和定性消費者反饋。如果網站收到大量流量，安排對 Web 服務器進行例行審核符合每個人的最佳利益。以下是部分配置：
- 超時：它是設置的名稱，指定 Web 服務器在放棄等待之前等待用戶請求的時間。這個數字是由發送到服務器的流量決定的。在繁忙的系統上，它通常配置為 120 秒。建議將此數字保持盡可能低，以始終防止不必要的資源消耗。
- KeepAlive：如果將 KeepAlive 設置切換為 ON，Web 服務器將僅使用一個連接來移動加載頁面所需的所有數據。正因為如此，建立一個新的連接來加載每個文件是可選的。這將在交通繁忙的日子里節省大量時間。
- MaxClients：設置 Web 服務器時，要考慮的最重要變量之一是 MaxClients 設置，它指定一次可以容納的最大用戶數。將值設置得太高會浪費資源，而設置得太低可能會導致您失去訪問者。將其調整到適合您的聽眾的水平。
- HostnameLookups：應用程序服務器可能會通過嘗試確定連接到它的每個 IP 的主機名來浪費資源。要阻止這種情況發生，請在主機名查找中鍵入“0”。
Web 服務器緩存
通過使用 NGINX 等工具，網站可以擴展以應對高流量。NGINX 與主服務器一起部署，用作反向代理來管理發送到 Web 服務器的動態或靜態請求。因為這個工具獨一無二的處理能力可以處理很多連接，同時使用很少的資源，因為它是單線程服務器，內存和 CPU 使用量相對恒定，即使在高流量期間也是如此。在使用 NGINX 作為反向代理的服務器上使用 Engintron（cPanel 的一個插件）可以顯著提高服務器的速度，尤其是在高峰流量期間。
Web 服務、反向代理、緩存、負載平衡和視頻流是 NGINX 的開源軟件可以完成的部分任務。它還能夠作為 HTTP、TCP 和 UDP 服務器的反向代理和負載平衡器，以及電子郵件（IMAP 和 POP3）的代理服務器。在使用緩存時，網站的速度和素材的新鮮度之間總是需要權衡取舍，需要在兩者之間找到理想的平衡點。
為 Web 服務器提供更多馬力
一些應用程序需要它們的數據庫服務器具有更大的容量。在這種情況下，盡管流量急劇增加，但以 CPU 和 RAM 的形式為網站提供額外資源將有助于網站更順暢地運行。一些數據庫服務器需要他們的裸機和更輕的虛擬網絡服務器。裸機服務器有自己的硬件，專為一個客戶創建，并且專門為該客戶服務。示例包括 MS SQL Server。同樣，接收大量流量的網站可以通過增加其 Web 服務器可以訪問的計算和內存資源來提高其速度和性能。
負載平衡的好處
最后，負載平衡的目的是幫助組織更成功地管理網絡流量和應用程序負載，從而為最終用戶提供可靠且一致的體驗。由于執行此功能的負載平衡器，可以獲得以下優點。
流量高峰期間的可擴展性
企業可以通過負載平衡來控制流量變化和激增，從而允許他們調整必要的服務器數量以滿足不斷變化的需求。這使得企業可以通過客戶突然增加的訂單來增加收入。例如，電子商務網站應該預料到圣誕節購物和促銷活動期間網絡流量會增加。擴展服務器容量以平衡其負載的選項可能是新客戶或保留客戶的銷售收益與不滿意的消費者造成的重大損失之間的區別。
減少停機時間的冗余
當訪問網站的流量突然且無法預料地增加時，運行該網站的服務器崩潰并不罕見。但是，如果您可以在許多 Web 服務器上維護網站，您將能夠減少單個服務器不可用可能造成的危害。通過負載平衡可以添加有助于實現工作負載現代化的自動化層，它允許您在其中一臺服務器發生故障時自動將網絡負載轉移到正常運行的服務器上。您可以將一臺服務器保持在活動狀態以接受流量，而第二臺服務器保持被動模式并準備在活動服務器發生故障時上線。這種安排讓公司高枕無憂，因為他們的其中一臺服務器將始終處于運行狀態，
維護的靈活性
通過暫時將流量重定向到未主動處理請求的服務器的能力，開發人員可以自由地對有問題的服務器進行維護工作。您可以將所有流量定向到單個服務器，同時將負載平衡器置于活動模式。之后，您的 IT 支持人員可能會為被動服務器提供軟件更新和補丁，測試生產環境中的更改，并在一切正常時將服務器從被動狀態切換為主動狀態。
主動故障檢測
企業可以識別服務器中斷并通過負載平衡來解決它們，負載平衡將資源分配給未受影響的服務器。這使您能夠有效地管理服務器，尤其是當這些服務器分散在多個數據中心和云提供商時。對于軟件負載平衡器尤其如此，它可以利用預測分析來識別可能的流量瓶頸，甚至在它們發生之前。
DDoS 攻擊緩解
在對抗分布式拒絕服務 (DDoS) 攻擊時，負載均衡器將流量分散到多個服務器的能力被證明是無價的。如果 DDoS 攻擊使單個服務器過載，負載平衡器會很有用，因為它們會將流量重新路由到其他服務器，從而最大限度地減少攻擊面。通過以這種方式消除所有網絡的潛在弱點，負載平衡使您的系統更能抵抗此類攻擊。
最后的想法
多年來，負載平衡技術取得了顯著進步，并且仍然是組織保證持續用戶體驗的重要手段。負載平衡為組織提供了擴展資源、滿足客戶期望和創造資金的新機會。這是對 IT 團隊負載平衡的額外好處，包括更少的停機時間和高可用性。
