什么是負載均衡？負載均衡原理詳解

負載均衡是高可用網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)架構(gòu)的一個關(guān)鍵組成部分，有了負載均衡，我們通常可以將我們的應(yīng)用服務(wù)器部署多臺，然后通過負載均衡將用戶的請求分發(fā)到不同的服務(wù)器用來提高網(wǎng)站、應(yīng)用、數(shù)據(jù)庫或其他服務(wù)的性能以及可靠性。

下面看一個不使用負載均衡的Web架構(gòu)，如下圖所示。

不使用負載均衡的Web架構(gòu)

在上圖中，客戶端之間通過網(wǎng)絡(luò)與Web服務(wù)端相連，假想如果Web服務(wù)器宕機，那么用戶訪問網(wǎng)站時將得不到任何響應(yīng)，出現(xiàn)單點故障問題。即使服務(wù)器可以正常工作，如果很多用戶同時訪問服務(wù)器，超過服務(wù)器的處理能力，那么會出現(xiàn)響應(yīng)速度慢或者無法連接的情況，這也是用戶無法接受的。

引入負載均衡可以有效解決上述問題，它可以將負載(工作任務(wù))進行平衡、分攤到多個執(zhí)行單元上運行。例如，Web服務(wù)器、FTP服務(wù)器、企業(yè)關(guān)鍵應(yīng)用服務(wù)器和其他主要任務(wù)服務(wù)器等，協(xié)同完成工作任務(wù)。

負載均衡分為硬件負載均衡和軟件負載均衡兩種，具體介紹如下：

● 硬件負載均衡的解決方案就是直接在服務(wù)器和外部網(wǎng)絡(luò)間安裝負載均衡設(shè)備，通常這種設(shè)備稱為負載均衡器。由專門的設(shè)備完成專門的任務(wù)，獨立于操作系統(tǒng)，整體性能得到大量提高，加上多樣化的負載均衡策略，智能化的流量統(tǒng)計，可達到最佳的負載均衡效果。

● 軟件負載均衡的解決方案是指在一臺或多臺服務(wù)器相應(yīng)的操作系統(tǒng)上安裝一個或多個附加軟件來實現(xiàn)負載均衡，如DNS Load Balance，CheckPoint Firewall-1 ConnectControl等，它的優(yōu)點是基于特定環(huán)境，配置簡單，使用靈活，成本低廉，可以滿足一般的負載均衡需求。

無論哪種負載均衡策略，都是為了系統(tǒng)高可用、緩解網(wǎng)絡(luò)壓力以及擴容機器處理能力。下面看一個使用負載均衡的Web架構(gòu)，具體如下圖所示。

負載均衡的Web架構(gòu)

在上圖中，負載均衡器會維護一個可用的服務(wù)清單，通過心跳檢測來剔除故障的服務(wù)端節(jié)點以保證服務(wù)器清單中都是可以正常訪問的服務(wù)器。當客戶端借助網(wǎng)絡(luò)發(fā)送請求到負載均衡器時，負載均衡器會按照某種算法，從維護的服務(wù)清單里面選擇一個服務(wù)器，并將客戶端請求轉(zhuǎn)發(fā)到指定的服務(wù)器，從而提高系統(tǒng)的可用性和穩(wěn)定性。


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