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在软件架构中,有哪些负载均衡?它们起到的作用是什么?

如果项目的用户量少、访问量不大、数据量也不多的时候,一台服务器足以支撑,那么直接项目部署一套,直接访问使用就可以了,但是当用户和数据量不断增多,访问量(并发量)不断增加,一台服务器不在能够支撑业务的时候,就需要使用多台机器,设计高性能的集群来应对。


那么当我部署了多台服务器(这里假如是两台),那么调用方是如何访问的呢?服务方如何均衡访问的流量呢?这时候就需要引出负载均衡了。


负载均衡就是通过一定的策略,把用户的访问量均匀地转发给后端的服务器;负载均衡可以提高系统的服务能力和高可用性。


在软件架构中,有哪些负载均衡?它们起到的作用是什么?(图1)


负载均衡分类


常见的负载均衡技术有三种:


DNS负载均衡:大概的原理是,当用户访问域名的时候,需要先通过DNS解析域名,找到对应的IP地址,在这个过程中,可以让DNS服务器,根据用户的地理位置,返回不同的IP,这样就可以实现负载均衡,同时也可以提升用户的访问速度。


软件负载均衡:用软件来实现流量的分发,有基于传输层实现的负载均衡,比如LVS,也有基于应用层来实现的,比如Nginx;软件负载均衡实现起来很简单,只需要在服务器上部署并进行配置就可以实现;


硬件负载均衡:用硬件来实现负载均衡,比如F5(F5 Network Big-IP),这是一台网络设备,性能很高,同时价格非常的贵。


在软件架构中,有哪些负载均衡?它们起到的作用是什么?(图2)


从另外一个角度对负载均衡进行分类,可以分成两种:


服务端负载均衡:调用方只访问负载均衡的IP,不需要管后面有多少台服务器。


客户端负载均衡:服务端部署多台服务器,客户端知道每台服务器的地址,并通过一定的路由规则,均衡地访问,比如Spring Cloud Ribbon,当然客户端的负载均衡,通常是需要服务注册发现的配合。


在软件架构中,有哪些负载均衡?它们起到的作用是什么?(图3)

常见的负载均衡调度算法


轮循(Round Robin):将请求循环分配给有效的服务器;


加权轮循(Weighted Round Robin):轮训的升级版,给后端的服务器分配不同的权限,根据权重进行循环分配;比如A、B服务器权重分别是100和50,那么请求会保持2:1的比例进行分配;


最少连接数(Least Connection):分配的请求根据每台服务器当前所打开的连接数来进行分配;


源IP哈希(Source IP Hash):对调用方的IP进行HASH运算,并根据这个计算结果分配服务器,这样的好处是同一个主机的请求,始终会被同一个服务器响应(但是不一定均衡)。

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