负载均衡策略和技术的基本指南有哪些

什么是负载均衡器？

负载均衡器将传入的网络流量分配到多台服务器上，以确保没有单个服务器承受过多的负载。

通过有效地分发请求，它们提高了应用程序的容量和可靠性。

以下是负载均衡中常用的一些策略和算法：

1. 轮询法

轮询法是负载均衡的最简单形式，其中池中的每台服务器按顺序接收请求，循环轮转。

当到达最后一台服务器时，它将回到第一台。

这对于具有相似规格且负载可以均匀分配的服务器效果良好。

2. 最少连接

最少连接算法将流量引导到具有最少活动连接的服务器。在会话长度和需求不均匀的情况下特别有用。

在任务较长或服务器负载不均匀的情况下是理想的选择。

3. 最短响应时间

这个以响应时间最短且活动连接最少的服务器为目标的算法是以响应性为重点。

在目标是为请求提供最快响应时效果很好。

4. IP散列

IP散列根据客户端IP地址的哈希确定哪个服务器接收请求。这确保客户端始终连接到同一台服务器。

在需要在应用程序中实现会话持久性的情况下很有用，以确保客户端始终连接到相同的服务器。

5. 加权算法

上述方法还有一些加权的变体。例如，在加权轮询或加权最小连接中，服务器通常根据其容量或性能指标被分配权重。

在池中的服务器具有不同能力（例如CPU、RAM）时，加权算法非常有效。

6. 地理算法

这些是基于位置的算法，根据用户最接近的服务器或特定区域的需求将请求定向到服务器。

在全球服务中，降低延迟和符合本地法规要求时很有用。

7. 一致性哈希

一致性哈希使用哈希函数在各个节点之间分布数据。

想象一个形成圆圈的哈希空间，其中端点回绕到开始，通常称为“哈希环”。节点（服务器）和数据（存储值的键）都被散列到此环上。

这也确保相同的客户端始终连接到相同的服务器。

健康检查

负载均衡器的一个重要特性是对服务器进行持续的健康检查，以确保流量仅定向到在线和响应的服务器。

如果服务器失败，负载均衡器将停止将流量发送到它，直到它恢复在线状态。

负载均衡器示例

负载均衡器有各种形式，包括硬件设备、软件解决方案和基于云的服务。以下是一些示例：

硬件负载均衡器

1.F5 BIG-IP：广泛使用的硬件负载均衡器，以其高性能和丰富的功能集而闻名，提供本地流量管理、全球服务器负载平衡和应用程序安全性。

2.Citrix ADC： 以前被称为NetScaler，提供负载均衡、内容切换和应用程序加速。

软件负载均衡器

1.HAProxy： 一种常用的开源软件负载均衡器和TCP和基于HTTP的应用程序代理服务器。以其高效性、可靠性和低内存占用而闻名。

2.NGINX： 通常用作Web服务器，NG

INX也可用作基于HTTP和其他网络协议的负载均衡器和反向代理。

基于云的负载均衡器

1.AWS弹性负载均衡（ELB）： 作为AWS云服务的一部分，提供多种类型的负载均衡器，包括应用程序负载均衡器、网络负载均衡器和经典负载均衡器。

2.Microsoft Azure负载均衡器： 为在Azure中运行的应用程序提供高可用性和网络性能。支持入站和出站场景。

3.Google Cloud负载均衡器： 一种完全分布式、软件定义的、托管服务，适用于所有流量。提供各种类型的负载均衡，包括HTTP（S）、TCP/SSL和UDP负载均衡。

虚拟负载均衡器

1.VMware NSX高级负载均衡器（Avi Networks）： 提供一种软件定义的应用程序交付控制器，可部署在本地或云中。

当负载均衡器故障时会发生什么？

负载均衡器基本上是一个单点故障，如果它崩溃，所有服务器对客户端都不可用。

为了避免或减轻负载均衡器故障的影响，通常采用以下几种策略：

冗余

通过使用多个负载均衡器（通常成对）来实现冗余负载均衡是一种常见方法。如果一个失败，另一个接管，这称为故障切换。

健康检查和监控

对负载均衡器本身进行持续监控和健康检查可以确保及早检测到任何问题，并在引起重大中断之前解决它们。

自动缩放和自愈系统

一些现代基础架构设计为自动检测负载均衡器的故障，并在无需手动干预的情况下用新实例替换它们。

DNS故障转移

在某些配置中，DNS故障转移可以将流量从不再接受连接的IP地址（例如故障的负载均衡器）重新路由到预配置的备用IP。