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负载均衡 建立在现有网络结构之上#xff0c;它提供了一种廉价有效透明的方法扩展网络设备和服务器的带宽、增加吞吐量、加强网络数据处理能力、提高网络的灵活性和可用性。
四层负载均衡 vs 七层负载均衡 四层负载均衡#xff08;目标地址和端口交换#xff09;…负载均衡
负载均衡 建立在现有网络结构之上它提供了一种廉价有效透明的方法扩展网络设备和服务器的带宽、增加吞吐量、加强网络数据处理能力、提高网络的灵活性和可用性。
四层负载均衡 vs 七层负载均衡 四层负载均衡目标地址和端口交换
主要通过报文中的目标地址和端口再加上负载均衡设备设置的服务器选择方式决定最终选择的内部服务器。
以常见的 TCP 为例负载均衡设备在接收到第一个来自客户端的 SYN 请求时即通过上述方式选择一个最佳的服务器并对报文中目标 IP 地址进行修改(改为后端服务器 IP直接转发给该服务器。TCP 的连接建立即三次握手是客户端和服务器直接建立的负载均衡设备只是起到一个类似路由器的转发动作。在某些部署情况下为保证服务器回包可以正确返回给负载均衡设备在转发报文的同时可能还会对报文原来的源地址进行修改。实现四层负载均衡的软件有
F5硬件负载均衡器功能很好但是成本很高。
lvs重量级的四层负载软件。
nginx轻量级的四层负载软件带缓存功能正则表达式较灵活。
haproxy模拟四层转发较灵活。
七层负载均衡内容交换
所谓七层负载均衡也称为“内容交换”也就是主要通过报文中的真正有意义的应用层内容再加上负载均衡设备设置的服务器选择方式决定最终选择的内部服务器。
七层应用负载的好处是使得整个网络更智能化。例如访问一个网站的用户流量可以通过七层的方式将对图片类的请求转发到特定的图片服务器并可以使用缓存技术将对文字类的请求可以转发到特定的文字服务器并可以使用压缩技术。实现七层负载均衡的软件有
haproxy天生负载均衡技能全面支持七层代理会话保持标记路径转移
nginx只在 http 协议和 mail 协议上功能比较好性能与 haproxy 差不多
apache功能较差
Mysql proxy功能尚可。
负载均衡算法**/策略**
轮循均衡Round Robin
每一次来自网络的请求轮流分配给内部中的服务器从 1 至 N 然后重新开始。此种均衡算法适合于服务器组中的所有服务器都有相同的软硬件配置并且平均服务请求相对均衡的情况。
权重轮循均衡Weighted Round Robin
根据服务器的不同处理能力给每个服务器分配不同的权值使其能够接受相应权值数的服务请求。例如服务器 A 的权值被设计成 1B 的权值是 3C 的权值是 6则服务器 A、B、C 将分别接受到 10%、30、60的服务请求。此种均衡算法能确保高性能的服务器得到更多的使用率避免低性能的服务器负载过重。
随机均衡Random
把来自网络的请求随机分配给内部中的多个服务器。
权重随机均衡Weighted Random
此种均衡算法类似于权重轮循算法不过在处理请求分担时是个随机选择的过程。
响应速度均衡Response Time 探测时间
负载均衡设备对内部各服务器发出一个探测请求例如 Ping然后根据内部中各服务器对探测请求的最快响应时间来决定哪一台服务器来响应客户端的服务请求。此种均衡算法能较好的反映服务器的当前运行状态但这最快响应时间仅仅指的是负载均衡设备与服务器间的最快响应时间而不是客户端与服务器间的最快响应时间。
最少连接数均衡Least Connection
最少连接数均衡算法对内部中需负载的每一台服务器都有一个数据记录记录当前该服务器正在处理的连接数量当有新的服务连接请求时将把当前请求分配给连接数最少的服务器使均衡更加符合实际情况负载更加均衡。此种均衡算法适合长时处理的请求服务如 FTP。
处理能力均衡CPU、内存
此种均衡算法将把服务请求分配给内部中处理负荷根据服务器 CPU 型号、CPU 数量、内存大小及当前连接数等换算而成最轻的服务器由于考虑到了内部服务器的处理能力及当前网络运行状况所以此种均衡算法相对来说更加精确尤其适合运用到第七层应用层负载均衡的情况下。
DNS 响应均衡Flash DNS
在此均衡算法下分处在不同地理位置的负载均衡设备收到同一个客户端的域名解析请求并在同一时间内把此域名解析成各自相对应服务器的 IP 地址并返回给客户端则客户端将以最先收到的域名解析 IP 地址来继续请求服务而忽略其它的 IP 地址响应。在种均衡策略适合应用在全局负载均衡的情况下对本地负载均衡是没有意义的。
哈希算法
一致性哈希一致性 Hash相同参数的请求总是发到同一提供者。当某一台提供者挂时原本发往该提供者的请求基于虚拟节点平摊到其它提供者不会引起剧烈变动。
IP 地址散列保证客户端服务器对应关系稳定
通过管理发送方 IP 和目的地 IP 地址的散列将来自同一发送方的分组(或发送至同一目的地的分组)统一转发到相同服务器的算法。当客户端有一系列业务需要处理而必须和一个服务器反复通信时该算法能够以流(会话)为单位保证来自相同客户端的通信能够一直在同一服务器中进行处理。
URL 散列
通过管理客户端请求 URL 信息的散列将发送至相同 URL 的请求转发至同一服务器的算法。
