負載均衡 演算法 策略

2021-10-19 08:58:33 字數 2390 閱讀 6904

負載均衡建立在現有網路結構之上,它提供了一種廉價有效透明的方法擴充套件網路裝置和伺服器的頻寬、增加吞吐量、加強網路資料處理能力、提高網路的靈活性和可用性。

1、四層負載均衡(目標位址和端**換)

主要通過報文中的目標位址和埠,再加上負載均衡裝置設定的伺服器選擇方式,決定最終選擇的內部伺服器。以常見的 tcp 為例,負載均衡裝置在接收到第乙個來自客戶端的 syn 請求時,即通過上述方式選擇乙個最佳的伺服器,並對報文中目標 ip 位址進行修改(改為後端伺服器 ip),直接**給該伺服器。tcp 的連線建立,即三次握手是客戶端和伺服器直接建立的,負載均衡裝置只是起到乙個類似路由器的**動作。在某些部署情況下,為保證伺服器回包可以正確返回給負載均衡裝置,在**報文的同時可能還會對報文原來的源位址進行修改。實現四層負載均衡的軟體有:

2、七層負載均衡(內容交換)

所謂七層負載均衡,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, 再加上負載均衡裝置設定的伺服器選擇方式,決定最終選擇的內部伺服器。七層應用負載的好處,是使得整個網路更智慧型化。例如訪問乙個**的使用者流量,可以通過七層的方式,將對類的請求**到特定的伺服器並可以使用快取技術;將對文字類的請求可以**到特定的文字伺服器並可以使用壓縮技術。實現七層負載均衡的軟體有:

1、輪循均衡(roundrobin)

每一次來自網路的請求輪流分配給內部中的伺服器,從 1 至 n 然後重新開始。此種均衡演算法適合於伺服器組中的所有伺服器都有相同的軟硬體配置並且平均服務請求相對均衡的情況。

2、權重輪循均衡(weightedroundrobin)

根據伺服器的不同處理能力,給每個伺服器分配不同的權值,使其能夠接受相應權值數的服務請求。例如:伺服器 a 的權值被設計成 1,b 的權值是 3,c 的權值是 6,則伺服器 a、b、c 將分別接受到 10%、30%、60%的服務請求。此種均衡演算法能確保高效能的伺服器得到更多的使用率,避免低效能的伺服器負載過重。

3、隨機均衡(random)

把來自網路的請求隨機分配給內部中的多個伺服器。

4、權重隨機均衡(weightedrandom)

此種均衡演算法類似於權重輪循演算法,不過在處理請求分擔時是個隨機選擇的過程。

5、響應速度均衡(responsetime探測時間)

負載均衡裝置對內部各伺服器發出乙個探測請求(例如 ping),然後根據內部中各伺服器對探測請求的最快響應時間來決定哪一台伺服器來響應客戶端的服務請求。此種均衡演算法能較好的反映伺服器的當前執行狀態,但這最快響應時間僅僅指的是負載均衡裝置與伺服器間的最快響應時間,而不是客戶端與伺服器間的最快響應時間。

6、最少連線數均衡

最少連線數均衡演算法對內部中需負載的每一台伺服器都有乙個資料記錄,記錄當前該伺服器正在處理的連線數量,當有新的服務連線請求時,將把當前請求分配給連線數最少的伺服器,使均衡更加符合實際情況,負載更加均衡。此種均衡演算法適合長時處理的請求服務,如ftp。

7、處理能力均衡

此種均衡演算法將把服務請求分配給內部中處理負荷(根據伺服器 cpu 型號、cpu 數量、記憶體大小 及當前連線數等換算而成)最輕的伺服器,由於考慮到了內部伺服器的處理能力及當前網路執行 狀況,所以此種均衡演算法相對來說更加精確,尤其適合運用到第七層(應用層)負載均衡的情況 下。

8、dns響應均衡(flashdns)

在此均衡演算法下,分處在不同地理位置的負載均衡裝置收到同乙個客戶端的網域名稱解析請求,並在同一時間內把此網域名稱解析成各自相對應伺服器的 ip 位址並返回給客戶端,則客戶端將以最先收到 的網域名稱解析 ip 位址來繼續請求服務,而忽略其它的 ip 位址響應。在種均衡策略適合應用在全域性負載均衡的情況下,對本地負載均衡是沒有意義的。

9、雜湊演算法

一致性雜湊一致性 hash,相同引數的請求總是發到同一提供者。當某一台提供者掛時,原本發往該提供者的請求,基於虛擬節點,平攤到其它提供者,不會引起劇烈變動。

10、ip 位址雜湊(保證客戶端伺服器對應關係穩定)

通過管理傳送方 ip 和目的地 ip 位址的雜湊,將來自同一傳送方的分組(或傳送至同一目的地的分 組)統一**到相同伺服器的演算法。當客戶端有一系列業務需要處理而必須和乙個伺服器反覆通訊 時,該演算法能夠以流(會話)為單位,保證來自相同客戶端的通訊能夠一直在同一伺服器中進行處 理。

11、url 雜湊

通過管理客戶端請求 url 資訊的雜湊,將傳送至相同 url 的請求**至同一伺服器的演算法。

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