負載均衡簡單介紹及優點

下文給大家帶來負載均衡簡單介紹及優點，希望能夠給大家在實際運用中帶來一定的幫助，負載均衡涉及的東西比較多，理論也不多，網上有很多書籍，今天我們就用億速云在行業內累計的經驗來做一個解答。

一、什么是負載均衡

負載均衡（Load Balance）其意思就是分攤到多個操作單元上進行執行，例如Web云服務器、FTP服務器、企業關鍵應用服務器和其它關鍵任務服務器等，從而共同完成工作任務。

單從字面上的意思來理解就可以解釋N臺服務器平均分擔負載，不會因為某臺服務器負載高宕機而某臺服務器閑置的情況。那么負載均衡的前提就是要有多臺服務器才能實現，也就是兩臺以上即可。

負載均衡建立在現有網絡結構之上，它提供了一種廉價有效透明的方法擴展網絡設備和服務器的帶寬、增加吞吐量、加強網絡數據處理能力、提高網絡的靈活性和可用性。

二、負載均衡的優點

減少服務器的壓力，將原本一臺服務器索要承受的訪問量分給多臺，并提高項目的可用性，當一臺服務器掛掉的時候不會導致項目癱瘓。

三、四層負載均衡和七層負載均衡

四層負載均衡工作在OSI模型的傳輸層，主要工作是轉發，它在接收到客戶端的流量以后通過修改數據包的地址信息將流量轉發到應用服務器。

七層負載均衡工作在OSI模型的應用層，因為它需要解析應用層流量，所以七層負載均衡在接到客戶端的流量以后，還需要一個完整的TCP/IP協議棧。七層負載均衡會與客戶端建立一條完整的連接并將應用層的請求流量解析出來，再按照調度算法選擇一個應用服務器，并與應用服務器建立另外一條連接將請求發送過去，因此七層負載均衡的主要工作就是代理。 七層負載均衡 也稱為“內容交換”，也就是主要通過報文中的真正有意義的應用層內容，再加上負載均衡設備設置的服務器選擇方式，決定最終選擇的內部服務器。

七層負載均衡的優點：這種方式可以對客戶端的請求和服務器的響應進行任意意義上的修改，極大的提升了應用系統在網絡層的靈活性；安全性高。

七層負載均衡，主要還是著重于應用廣泛的HTTP協議，所以其應用范圍主要是眾多的網站或者內部信息平臺等基于B/S開發的系統。 四層負載均衡則對應其他TCP應用，例如基于C/S開發的ERP等系統。

四、負載均衡的使用軟件

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

五、負載均衡算法

1、Round Robin: 對所有的backend輪循發送請求，算是最簡單的方式了，也是默認的分配方式；

2、Least Connections(least_conn): 跟蹤和backend當前的活躍連接數目，最少的連接數目說明這個backend負載最輕，將請求分配給他，這種方式會考慮到配置中給每個upstream分配的weight權重信息；

3、Least Time(least_time): 請求會分配給響應最快和活躍連接數最少的backend；

4、IP Hash(ip_hash): 對請求來源IP地址計算hash值，IPv4會考慮前3個octet，IPv6會考慮所有的地址位，然后根據得到的hash值通過某種映射分配到backend；

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

六、基于DNS的負載均衡

通常現代的網絡服務者一個域名會關連到多個主機，在進行DNS查詢的時候，默認情況下DNS服務器會以round-robin形式以不同的順序返回IP地址列表，因此天然將客戶請求分配到不同的主機上去。不過這種方式含有固有的缺陷：DNS不會檢查主機和IP地址的可訪問性，所以分配給客戶端的IP不確保是可用的(Google 404)；DNS的解析結果會在客戶端、多個中間DNS服務器不斷的緩存，所以backend的分配不會那么的理想。

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