负载均衡.

简介:

       将请求/数据【均匀】分摊到多个操作单元上执行，负载均衡的关键在于【均匀】。

负载均衡的分类:

    网络通信分类

• 四层负载均衡:基于 IP 地址和端口进行请求的转发。
• 七层负载均衡:根据访问用户的 HTTP 请求头、URL 信息将请求转发到特定的主机。

    载体维度分类

• 硬件负载均衡

        一般是在定制处理器上运行的独立负载均衡服务器，价格昂贵，土豪专属。硬件负载均衡的主流产品有:F5 和 A10。

• 软件负载均衡

        从软件层面实现负载均衡，一般可以在任何标准物理设备上运行，软件负载均衡的 主流产品 有：Nginx、HAProxy、LVS。

• LVS 可以作为四层负载均衡器。

• Nginx、HAProxy 可以作为四层或七层负载均衡器。

负载均衡算法:

• 轮询法

        将请求按顺序轮流地分配到后端服务器上，它均衡地对待后端的每一台服务器，而不关心服务器实际的连接数和当前的系统负载。

• 随机法

        通过系统的随机算法，根据后端服务器的列表大小值来随机选取其中的一台服务器进行访问。由概率统计理论可以得知，随着客户端调用服务端的次数增多，

其实际效果越来越接近于平均分配调用量到后端的每一台服务器，也就是轮询的结果。

• 源地址哈希法

        源地址哈希的思想是根据获取客户端的IP地址，通过哈希函数计算得到的一个数值，用该数值对服务器列表的大小进行取模运算，得到的结果便是客服端要访问服务器的序号。采用源地址哈希法进行负载均衡，同一IP地址的客户端，当后端服务器列表不变时，它每次都会映射到同一台后端服务器进行访问。

• 加权轮询法

        不同的后端服务器可能机器的配置和当前系统的负载并不相同，因此它们的抗压能力也不相同。给配置高、负载低的机器配置更高的权重，让其处理更多的请；而配置低、负载高的机器，给其分配较低的权重，降低其系统负载，加权轮询能很好地处理这一问题，并将请求顺序且按照权重分配到后端。

• 加权随机法

        与加权轮询法一样，加权随机法也根据后端机器的配置，系统的负载分配不同的权重。不同的是，它是按照权重随机请求后端服务器，而非顺序。

• 最小连接数法

        最小连接数算法比较灵活和智能，由于后端服务器的配置不尽相同，对于请求的处理有快有慢，它是根据后端服务器当前的连接情况，动态地选取其中当前积压连接数最少的一台服务器来处理当前的请求，尽可能地提高后端服务的利用效率，将负责合理地分流到每一台服务器。

负载均衡的主要作用:

• 高并发：负载均衡通过算法调整负载，尽力均匀的分配应用集群中各节点的工作量，以此提高应用集群的并发处理能力（吞吐量）。
• 伸缩性：添加或减少服务器数量，然后由负载均衡进行分发控制。这使得应用集群具备伸缩性。
• 安全防护：有些负载均衡软件或硬件提供了安全性功能，如：黑白名单处理、防火墙，防 DDos 攻击等。