一篇读懂分布式架构下的负载均衡

 什么是负载平衡?

百度词条里的表明是：负载平衡，英文叫Load Balance，意思就是将哀求可能数据分摊到多个操纵单位长举办执行，配合完成事变使命。

它的目标就通过调治集群，到达最佳化资源行使，最大化吞吐率，最小化相应时刻，停止单点过载的题目。

负载平衡分类

负载平衡可以按照收集协议的层数举办分类，我们这里以ISO模子为准，从下到上分为：

物理层，数据链路层，收集层，传输层，会话层，暗示层，应用层。

当客户端提倡哀求，会颠末层层的封装，发给处事器，处事器收到哀求后颠末层层的理会，获取到对应的内容。

HTTP协议

二层负载平衡

二层欠债平衡是基于数据链路层的欠债平衡，即让欠债平衡处事器和营业处事器绑定统一个假造IP(即VIP)，客户端直接通过这个VIP举办哀求，那么怎样区分沟通IP下的差异呆板呢?没错，通过MAC物理地点，每台呆板的MAC物理地点都纷歧样，当负载平衡处事器吸取到哀求之后，通过改写HTTP报文中以太网首部的MAC地点，凭证某种算法将哀求转发到方针呆板上，实现负载平衡。

这种方法负载方法固然节制粒度较量粗，可是利益是负载平衡处事器的压力会较量小，负载平衡处事器只认真哀求的进入，不认真哀求的相应(相应是有后端营业处事器直接相应给客户端)，吞吐量会较量高。

两层负载

三层负载平衡

三层负载平衡是基于收集层的负载平衡，普通的说就是凭证差异呆板差异IP地点举办转发哀求到差异的呆板上。

这种方法固然比二层负载多了一层，但从节制的颗粒度上看，并没有比二层负载平衡更有上风，而且，因为哀求的收支都要颠末负载平衡处事器，会对其造成较量大的压力，机能也比二层负载平衡要差。

三层负载

四层负载平衡

四层负载平衡是基于传输层的负载平衡，传输层的代表协议就是TCP/UDP协议，除了包括IP之外，尚有区分了端标语，普通的说就是基于IP+端标语举办哀求的转发。相对付上面两种，节制力度缩小到了端口，可以针对统一呆板上的不消处事举办负载。

这一层以LVS为代表。

无图

七层负载平衡

七层负载平衡是基于应用层的负载平衡，应用层的代表协议有HTTP，DNS等，可以按照哀求的url举办转发负载，比起四层负载，会越发的机动，所节制到的粒度也是最细的，使得整个收集更"智能化"。譬喻会见一个网站的用户流量，可以通过七层的方法，将对图片类的哀求转发到特定的图片处事器并可以行使缓存技能;将对笔墨类的哀求可以转发到特定的笔墨处事器并可以行使压缩技能。可以说成果长短常强盛的负载。

独自自满

这一层以Nginx为代表。

在平凡的应用架构中，行使Nginx完全可以满意需求，对付一些大型应用，一样平常会回收DNS+LVS+Nginx的方法举办多条理欠债平衡，以上这些声名都是基于软件层面的负载平衡，在一些超大型的应用中，还会在前面多加一层物理负载平衡，好比知名的F5。

负载平衡算法负载平衡算法分为两类：

一种是静态负载平衡，一种是动态负载平衡。

静态平衡算法：

1、轮询法

将哀求按次序轮番地分派到每个节点上，不体谅每个节点现实的毗连数和当前的体系负载。

利益：简朴高效，易于程度扩展，每个节点满意字面意义上的平衡;

弱点：没有思量呆板的机能题目，按照木桶最短木板理论，集群机能瓶颈更多的会受机能差的处事器影响。

轮询

2、随机法

将哀求随机分派到各个节点。由概率统计理论得知，跟着客户端挪用处事端的次数增多，着实际结果越来越靠近于均匀分派，也就是轮询的功效。

优弱点和轮询相似。

随机

3、源地点哈希法

源地点哈希的头脑是按照客户端的IP地点，通过哈希函数计较获得一个数值，用该数值对处事器节点数举办取模，获得的功效即是要会见节点序号。回收源地点哈希法举办负载平衡，统一IP地点的客户端，当后端处事器列表稳固时，它每次城市落到到统一台处事器举办会见。

利益：沟通的IP每次落在统一个节点，可以工钱过问客户端哀求偏向，譬喻灰度宣布;

（编辑：湖南网）

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