早期的互聯(lián)網(wǎng)應用，由于用戶流量比較小，業(yè)務邏輯也比較簡單，往往一個單服務器就能滿足負載需求。隨著現(xiàn)在互聯(lián)網(wǎng)的流量越來越大，稍微好一點的系統(tǒng)，訪問量就非常大了，并且系統(tǒng)功能也越來越復雜，那么單臺服務器就算將性能優(yōu)化得再好，也不能支撐這么大用戶量的訪問壓力了，這個時候就需要使用多臺機器，設計高性能的集群來應對。接下來就由創(chuàng)新互聯(lián)建站小編來和大家講一講負載均衡方案的三種實現(xiàn)策略：

一、多臺服務器是如何去均衡流量、如何組成高性能的集群的呢？
負載均衡（Load Balancer）是指把用戶訪問的流量，通過「負載均衡器」，根據(jù)某種轉發(fā)的策略，均勻的分發(fā)到后端多臺服務器上，后端的服務器可以獨立的響應和處理請求，從而實現(xiàn)分散負載的效果。負載均衡技術提高了系統(tǒng)的服務能力，增強了應用的可用性。
二、負載均衡方案有幾種？
目前市面上最常見的負載均衡技術方案主要有三種：
1、基于DNS負載均衡
2、基于硬件負載均衡
3、基于軟件負載均衡
三種方案各有優(yōu)劣，DNS負載均衡可以實現(xiàn)在地域上的流量均衡，硬件負載均衡主要用于大型服務器集群中的負載需求，而軟件負載均衡大多是基于機器層面的流量均衡。在實際場景中，這三種是可以組合在一起使用。下面來詳細講講：
三、基于DNS負載均衡
1、基于DNS來做負載均衡其實是一種最簡單的實現(xiàn)方案，通過在DNS服務器上做一個簡單配置即可
其原理就是當用戶訪問域名的時候，會先向DNS服務器去解析域名對應的IP地址，這個時候我們可以讓DNS服務器根據(jù)不同地理位置的用戶返回不同的IP。比如南方的用戶就返回我們在廣州業(yè)務服務器的IP，北方的用戶來訪問的話，我就返回北京業(yè)務服務器所在的IP。
在這個模式下，用戶就相當于實現(xiàn)了按照「就近原則」將請求分流了，既減輕了單個集群的負載壓力，也提升了用戶的訪問速度。
使用DNS做負載均衡的方案，天然的優(yōu)勢就是配置簡單，實現(xiàn)成本非常低，無需額外的開發(fā)和維護工作。
但是也有一個明顯的缺點是：當配置修改后，生效不及時。這個是由于DNS的特性導致的，DNS一般會有多級緩存，所以當我們修改了DNS配置之后，由于緩存的原因，會導致IP變更不及時，從而影響負載均衡的效果。
另外，使用DNS做負載均衡的話，大多是基于地域或者干脆直接做IP輪詢，沒有更高級的路由策略，所以這也是DNS方案的局限所在。
2、基于硬件負載均衡
硬件的負載均衡那就比較牛逼了，比如大名鼎鼎的F5 Network Big-IP，也就是我們常說的F5，它是一個網(wǎng)絡設備，你可以簡單的理解成類似于網(wǎng)絡交換機的東西，完全通過硬件來抗壓力，性能是非常的好，每秒能處理的請求數(shù)達到百萬級，即 幾百萬/秒 的負載，當然價格也就非常非常貴了，十幾萬到上百萬人民幣都有。
因為這類設備一般用在大型互聯(lián)網(wǎng)公司的流量入口最前端，以及政府、國企等不缺錢企業(yè)會去使用。一般的中小公司是不舍得用的。
采用F5這類硬件做負載均衡的話，主要就是省心省事，買一臺就搞定，性能強大，一般的業(yè)務不在話下。而且在負載均衡的算法方面還支持很多靈活的策略，同時還具有一些防火墻等安全功能。但是缺點也很明顯，一個字：貴。
3.基于軟件負載均衡
軟件負載均衡是指使用軟件的方式來分發(fā)和均衡流量。軟件負載均衡，分為7層協(xié)議 和 4層協(xié)議。
網(wǎng)絡協(xié)議有七層，基于第四層傳輸層來做流量分發(fā)的方案稱為4層負載均衡，例如LVS，而基于第七層應用層來做流量分發(fā)的稱為7層負載均衡，例如Nginx。這兩種在性能和靈活性上是有些區(qū)別的。
基于4層的負載均衡性能要高一些，一般能達到 幾十萬/秒 的處理量，而基于7層的負載均衡處理量一般只在 幾萬/秒 。
基于軟件的負載均衡的特點也很明顯，便宜。在正常的服務器上部署即可，無需額外采購，就是投入一點技術去優(yōu)化優(yōu)化即可，因此這種方式是互聯(lián)網(wǎng)公司中用得最多的一種方式。綿陽服務器托管

四、常用的均衡算法有哪些？
上面講完了常見的負載均衡技術方案，那么接下來咱們看一下，在實際方案應用中，一般可以使用哪些均衡算法？
1、輪詢策略
2、負載度策略
3、響應策略
4、哈希策略
下面來分別介紹一下這幾種均衡算法/策略的特點：
1、輪詢策略
輪詢策略其實很好理解，就是當用戶請求來了之后，「負載均衡器」將請求輪流的轉發(fā)到后端不同的業(yè)務服務器上。這個策略在DNS方案中用的比較多，無需關注后端服務的狀態(tài)，只藥有請求，就往后端輪流轉發(fā)，非常的簡單、實用。
在實際應用中，輪詢也會有多種方式，有按順序輪詢的、有隨機輪詢的、還有按照權重來輪詢的。前兩種比較好理解，第三種按照權重來輪詢，是指給每臺后端服務設定一個權重值，比如性能高的服務器權重高一些，性能低的服務器給的權重低一些，這樣設置的話，分配流量的時候，給權重高的更多流量，可以充分的發(fā)揮出后端機器的性能。
2、負載度策略
負載度策略是指當「負載均衡器」往后端轉發(fā)流量的時候，會先去評估后端每臺服務器的負載壓力情況，對于壓力比較大的后端服務器轉發(fā)的請求就少一些，對于壓力比較小的后端服務器可以多轉發(fā)一些請求給它。
這種方式就充分的結合了后端服務器的運行狀態(tài)，來動態(tài)的分配流量了，比輪詢的方式更為科學一些。
但是這種方式也帶來了一些弊端，因為需要動態(tài)的評估后端服務器的負載壓力，那這個「負載均衡器」除了轉發(fā)請求以外，還要做很多額外的工作，比如采集 連接數(shù)、請求數(shù)、CPU負載指標、IO負載指標等等，通過對這些指標進行計算和對比，判斷出哪一臺后端服務器的負載壓力較大。
因此這種方式帶來了效果優(yōu)勢的同時，也增加了「負載均衡器」的實現(xiàn)難度和維護成本。
3、響應策略
響應策略是指，當用戶請求過來的時候，「負載均衡器」會優(yōu)先將請求轉發(fā)給當前時刻響應最快的后端服務器。
也就是說，不管后端服務器負載高不高，也不管配置如何，只要覺得這個服務器在當前時刻能最快的響應用戶的請求，那么就優(yōu)先把請求轉發(fā)給它，這樣的話，對于用戶而言，體驗也好。
那「負載均衡器」是怎么知道哪一臺后端服務在當前時刻響應能力最佳呢？
這就需要「負載均衡器」不停的去統(tǒng)計每一臺后端服務器對請求的處理速度了，比如一分鐘統(tǒng)計一次，生成一個后端服務器處理速度的排行榜。然后「負載均衡器」根據(jù)這個排行榜去轉發(fā)服務。
那么這里的問題就是統(tǒng)計的成本了，不停的做這些統(tǒng)計運算本身也會消耗一些性能，同時也會增加「負載均衡器」的實現(xiàn)難度和維護成本。
4、哈希策略

Hash策略也比較好理解，就是將請求中的某個信息進行hash計算，然后根據(jù)后端服務器臺數(shù)取模，得到一個值，算出相同值的請求就被轉發(fā)到同一臺后端服務器中。

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本文標題：負載均衡方案的三種實現(xiàn)策略
網(wǎng)站網(wǎng)址：http://www.chinadenli.net/article12/scdodc.html

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