負載均衡詳解

本文分享自天翼雲開發者社群《 負載均衡詳解 》，作者： 楊錦

負載均衡（ Load Balancing）是一種將網路流量或請求分發到多個伺服器或資源的技術，以確保這些伺服器或資源能夠更均勻地處理負載，提高系統的效能、可用性和可伸縮性。負載均衡通常應用於Web服務、應用程式伺服器、資料庫伺服器以及其他網路應用中。

負載均衡的目標：

均衡負載 ：主要目標是分配流量或請求，確保各個伺服器或資源之間負載均勻，避免某一臺伺服器負載過高，而其他伺服器處於低負載狀態。

提高效能 ：透過將流量分散到多個伺服器上，可以提高整體效能。每個伺服器只需處理一部分請求，從而降低了每臺伺服器的響應時間。

提高可用性 ：如果一個伺服器出現故障或不可用，負載均衡器可以將流量重定向到其他正常執行的伺服器上，從而提高系統的可用性和容錯性。

實現擴充套件性 ：負載均衡器可以動態新增或刪除伺服器，以適應流量的變化，從而實現系統的可伸縮性。

負載均衡演算法：

負載均衡器使用不同的演算法來確定如何分配流量或請求到後端伺服器。一些常見的負載均衡演算法包括：

輪詢（ Round Robin） ：按順序將每個請求分發給下一個伺服器，直到所有伺服器都接收到請求，然後重新開始。這是一種簡單而均勻的演算法，適用於伺服器具有相似效能的情況。

最小連線數（ Least Connections） ：將請求傳送到當前連線數最少的伺服器。這種演算法適用於伺服器效能不均勻的情況。

最短響應時間（ Least Response Time） ：將請求傳送到響應時間最短的伺服器。這需要實時監測伺服器的響應時間，並可能導致更復雜的實現。

IP雜湊（IP Hash） ：根據客戶端的 IP地址將請求傳送到特定的伺服器。這可以確保同一客戶端的請求始終傳送到同一臺伺服器上，適用於會話保持的情況。

加權輪詢（ Weighted Round Robin） ：為每個伺服器分配一個權重值，然後根據權重來分配請求。權重較高的伺服器將接收到更多的請求。

負載均衡器型別：

硬體負載均衡器 ：這些是專用的物理裝置，通常由專業硬體廠商製造。它們提供高效能和可靠性，適用於大規模的應用和高流量負載。

軟體負載均衡器 ：這些是執行在通用伺服器上的軟體應用程式，如 Nginx、HAProxy、F5等。它們提供了靈活性和可配置性，並適用於各種規模的應用。

雲負載均衡器 ：雲服務提供商（如 AWS、Azure、Google Cloud）提供的雲負載均衡器服務，可以輕鬆管理和配置，適用於雲環境中的應用。

負載均衡的部署模式：

前端負載均衡 ：將負載均衡器放置在客戶端和伺服器之間，用於分發客戶端請求到後端伺服器。這是最常見的負載均衡模式。

內部負載均衡 ：用於將流量從一個伺服器分發到多個伺服器，通常用於應用程式內部的微服務通訊。

全域性負載均衡 ：用於分發流量到不同地理位置或資料中心的伺服器，以提高全球可用性和效能。