怎么在网站上面做悬浮广告,新手做seo怎么做,关于公司网站建设的若干意见,广东深圳房价一、介绍 在互联网场景下#xff0c;负载均衡#xff08;Load Balance#xff09;是分布式系统架构设计中必须考虑的一个环节#xff0c;它通常是指将负载流量#xff08;工作任务、访问请求#xff09;平衡、分摊到多个操作单元#xff08;服务器、组件#xff09;上去…一、介绍 在互联网场景下负载均衡Load Balance是分布式系统架构设计中必须考虑的一个环节它通常是指将负载流量工作任务、访问请求平衡、分摊到多个操作单元服务器、组件上去执行的过程。 目的在于提供负载配比解决性能、单点故障高可用和扩展性水平伸缩等问题。 以上图为例随着互联网的兴盛类似淘宝、京东等网站的访问量逐年提升。原先的单台服务或者单集群模式已经远不能满足需求了这时候就需要横向扩展多台服务或者多个集群来分摊压力达到提升系统吞吐的能力这就是著名的分治理论。
但服务器增加了他们之间的流量负载也必须有一个组件来管控这就是负载均衡的作用。负载均衡提供了多种算法策略来满足不同的业务负载需求下面我们详细来讲解下。
二、几种常见的负载均衡策略
2.1 轮询Round Robin
RR轮询即Round Robin。按照请求的顺序轮流分配到不同的服务器循环往复。这种策略适用于服务器性能相近的情况可以平均分配负载。但如果某个服务器性能较差或者偶发故障会影响整个系统的性能和稳定性。 如下图所示 分别有5条请求过来 按照顺序轮流分配web-server1 分配到 1、4web-server2 分配到 2、5web-server3 分配到 3。
2.2 按照权重轮询Weighted Round Robin
即加权轮询给不同的服务器分配不同的权重根据权重比例来决定分配请求的数量。这种策略适用于后端服务器性能不均的情况可以根据实际情况灵活调整。使得性能更好的服务器能够处理更多的请求从而提高整个系统的处理效率。 如下图所示 分别有5条请求过来 web-server1 因为权重为60%分配到 1、2、3 web-server2 权重为20%分配到 4 web-server3 权重为20%分配到 5
2.3 IP 哈希IP Hash
根据客户端的IP地址计算哈希值将请求分配给特定的服务器保证相同IP的客户端请求始终发送到同一台服务器。这种策略适用于需要保持客户端会话一致性的场景例如需要维护用户session的Web应用。 如下图所示 IP为192.168.0.99的流量hash计算对应web-service1所以将1、4流量分配到第1台服务器 IP为192.168.0.96、192.168.0.98的流量hash计算对应web-service3所以将2、3流量分配到第1台服务器
需要注意的是虽然IP哈希算法可以确保来自同一IP地址的请求被发送到同一台服务器这在一些需要保持会话一致性的场景中很有用但它也可能导致负载不均衡。例如如果某个IP地址发送了大量的请求那么处理这些请求的服务器可能会过载而其他服务器可能处于空闲状态。因此在使用IP哈希算法时需要仔细考虑其适用性和潜在的风险。需要对极端情况进行评估笔者就曾经踩过坑。
2.4 最少连接Least Connections
将请求分配给当前连接数最少的服务器以实现负载均衡。这种策略适用于处理长连接请求的场景如WebSocket、FTP服务。通过记录每台服务器当前正在处理的连接数将新请求分配给连接数最少的服务器可以有效避免某些服务器过载导致性能下降的情况。 如下图所示 web-service1、web-service2、web-service3的连接数分别是11、15、2所以 web-service3 相对空闲 1、2、3请求到来的时候web-service3持续空闲而web-service1、web-service2持续hold住连接所以请求分配给web-service3 该算法对服务器性能差异较大的情况有较好的适应性请求优先发送到连接数较少的服务器有助于避免某些服务器过载提升性能。 缺少点就是需要实时监测连接数并且每个流量来的时候都要判断下再分发在流量繁忙时增加了服务器开销影响性能。
2.5 最短响应时间Least Response Time
短响应时间Least Response Time算法在负载均衡领域中被广泛应用。这种策略适用于对响应时间有严格要求的应用场景。通过实时监测每台服务器的响应时间将请求分配给响应时间最短的服务器可以确保用户获得最快的响应提升用户体验。 如下图所示
同样这种算法也有自己的优缺点
优点
1、提高用户体验通过选择响应时间最短的服务器来处理请求可以显著减少用户的等待时间提高整体的用户体验。 2、动态负载均衡该算法能够实时地根据服务器的响应时间来调整负载分配确保每台服务器都能根据其实际性能来处理相应数量的请求。 3、处理高峰期流量在流量高峰期最短响应时间算法可以确保请求被迅速处理避免系统拥堵和延迟。
缺点
1、计算开销为了确定每台服务器的响应时间系统需要不断地进行监测和计算这可能会增加额外的系统开销。 2、瞬时波动由于该算法主要依赖于实时的响应时间因此可能会受到瞬时波动的影响。例如如果某台服务器在某一时刻由于某种原因如临时的高负载响应时间变长它可能会被暂时排除在负载均衡之外即使其实际性能可能仍然优于其他服务器。 3、可能忽略其他性能指标最短响应时间算法主要关注响应时间可能忽略了其他重要的性能指标如服务器的处理能力、内存占用等。在某些情况下这可能导致负载分配不够均衡。
三、总结
本文介绍了常见的几种负载均衡策略此外还有一些其他策略如 DNS负载均衡适用于全球范围内的负载均衡可以根据用户的地理位置将请求分发到最近的服务器提高访问速度。 数据层负载均衡需要考虑“数据与请求均衡的平衡”最常见的方式就是按照分库分表进行分片hash负载
在选择负载均衡策略时需要根据实际应用场景、服务器性能、网络状况等因素进行综合考虑以达到最佳的负载均衡效果。
