負(fù)載均衡簡(jiǎn)單介紹及優(yōu)點(diǎn)

下文給大家?guī)?lái)負(fù)載均衡簡(jiǎn)單介紹及優(yōu)點(diǎn)，希望能夠給大家在實(shí)際運(yùn)用中帶來(lái)一定的幫助，負(fù)載均衡涉及的東西比較多，理論也不多，網(wǎng)上有很多書(shū)籍，今天我們就用創(chuàng)新互聯(lián)在行業(yè)內(nèi)累計(jì)的經(jīng)驗(yàn)來(lái)做一個(gè)解答。

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一、什么是負(fù)載均衡

負(fù)載均衡（Load Balance）其意思就是分?jǐn)偟蕉鄠€(gè)操作單元上進(jìn)行執(zhí)行，例如Web云服務(wù)器、FTP服務(wù)器、企業(yè)關(guān)鍵應(yīng)用服務(wù)器和其它關(guān)鍵任務(wù)服務(wù)器等，從而共同完成工作任務(wù)。

單從字面上的意思來(lái)理解就可以解釋N臺(tái)服務(wù)器平均分擔(dān)負(fù)載，不會(huì)因?yàn)槟撑_(tái)服務(wù)器負(fù)載高宕機(jī)而某臺(tái)服務(wù)器閑置的情況。那么負(fù)載均衡的前提就是要有多臺(tái)服務(wù)器才能實(shí)現(xiàn)，也就是兩臺(tái)以上即可。

負(fù)載均衡建立在現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)之上，它提供了一種廉價(jià)有效透明的方法擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和服務(wù)器的帶寬、增加吞吐量、加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)處理能力、提高網(wǎng)絡(luò)的靈活性和可用性。

二、負(fù)載均衡的優(yōu)點(diǎn)

減少服務(wù)器的壓力，將原本一臺(tái)服務(wù)器索要承受的訪(fǎng)問(wèn)量分給多臺(tái)，并提高項(xiàng)目的可用性，當(dāng)一臺(tái)服務(wù)器掛掉的時(shí)候不會(huì)導(dǎo)致項(xiàng)目癱瘓。

三、四層負(fù)載均衡和七層負(fù)載均衡

四層負(fù)載均衡工作在OSI模型的傳輸層，主要工作是轉(zhuǎn)發(fā)，它在接收到客戶(hù)端的流量以后通過(guò)修改數(shù)據(jù)包的地址信息將流量轉(zhuǎn)發(fā)到應(yīng)用服務(wù)器。

七層負(fù)載均衡工作在OSI模型的應(yīng)用層，因?yàn)樗枰馕鰬?yīng)用層流量，所以七層負(fù)載均衡在接到客戶(hù)端的流量以后，還需要一個(gè)完整的TCP/IP協(xié)議棧。七層負(fù)載均衡會(huì)與客戶(hù)端建立一條完整的連接并將應(yīng)用層的請(qǐng)求流量解析出來(lái)，再按照調(diào)度算法選擇一個(gè)應(yīng)用服務(wù)器，并與應(yīng)用服務(wù)器建立另外一條連接將請(qǐng)求發(fā)送過(guò)去，因此七層負(fù)載均衡的主要工作就是代理。 七層負(fù)載均衡 也稱(chēng)為“內(nèi)容交換”，也就是主要通過(guò)報(bào)文中的真正有意義的應(yīng)用層內(nèi)容，再加上負(fù)載均衡設(shè)備設(shè)置的服務(wù)器選擇方式，決定最終選擇的內(nèi)部服務(wù)器。

七層負(fù)載均衡的優(yōu)點(diǎn)：這種方式可以對(duì)客戶(hù)端的請(qǐng)求和服務(wù)器的響應(yīng)進(jìn)行任意意義上的修改，極大的提升了應(yīng)用系統(tǒng)在網(wǎng)絡(luò)層的靈活性；安全性高。

七層負(fù)載均衡，主要還是著重于應(yīng)用廣泛的HTTP協(xié)議，所以其應(yīng)用范圍主要是眾多的網(wǎng)站或者內(nèi)部信息平臺(tái)等基于B/S開(kāi)發(fā)的系統(tǒng)。 四層負(fù)載均衡則對(duì)應(yīng)其他TCP應(yīng)用，例如基于C/S開(kāi)發(fā)的ERP等系統(tǒng)。

四、負(fù)載均衡的使用軟件

負(fù)載均衡軟件有Nginx、LVS、HaProxy等是目前使用最廣泛的三種負(fù)載均衡軟件。

五、負(fù)載均衡算法

1、Round Robin: 對(duì)所有的backend輪循發(fā)送請(qǐng)求，算是最簡(jiǎn)單的方式了，也是默認(rèn)的分配方式；

2、Least Connections(least_conn): 跟蹤和backend當(dāng)前的活躍連接數(shù)目，最少的連接數(shù)目說(shuō)明這個(gè)backend負(fù)載最輕，將請(qǐng)求分配給他，這種方式會(huì)考慮到配置中給每個(gè)upstream分配的weight權(quán)重信息；

3、Least Time(least_time): 請(qǐng)求會(huì)分配給響應(yīng)最快和活躍連接數(shù)最少的backend；

4、IP Hash(ip_hash): 對(duì)請(qǐng)求來(lái)源IP地址計(jì)算hash值，IPv4會(huì)考慮前3個(gè)octet，IPv6會(huì)考慮所有的地址位，然后根據(jù)得到的hash值通過(guò)某種映射分配到backend；

5、Generic Hash(hash): 以用戶(hù)自定義資源(比如URL)的方式計(jì)算hash值完成分配，其可選consistent關(guān)鍵字支持一致性hash特性；

六、基于DNS的負(fù)載均衡

通?，F(xiàn)代的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)者一個(gè)域名會(huì)關(guān)連到多個(gè)主機(jī)，在進(jìn)行DNS查詢(xún)的時(shí)候，默認(rèn)情況下DNS服務(wù)器會(huì)以round-robin形式以不同的順序返回IP地址列表，因此天然將客戶(hù)請(qǐng)求分配到不同的主機(jī)上去。不過(guò)這種方式含有固有的缺陷：DNS不會(huì)檢查主機(jī)和IP地址的可訪(fǎng)問(wèn)性，所以分配給客戶(hù)端的IP不確保是可用的(Google 404)；DNS的解析結(jié)果會(huì)在客戶(hù)端、多個(gè)中間DNS服務(wù)器不斷的緩存，所以backend的分配不會(huì)那么的理想。

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