概述
负载均衡(Load Balance，简称LB)是一种服务器或网络设备的集群技术。负载均衡将特定的业务(网络服务、网络流量等)分担给多个服务器或网络设备，从而提高了业务处理能力，保证了业务的高可用性。负载均衡基本概念有：实服务、实服务组、虚服务、调度算法、持续性等，其常用应用场景主要是服务器负载均衡，链路负载均衡。
一、什么是负载均衡？
我们从一个实际的工作需求开始讲述负载均衡器吧。有一天，领导给你分配一个需求，你兴高采烈地去写代码，当写到一半时发现要依赖另一个模块，而另一个模块是部署在两台机器上，这时如何把你的请求合理地分配到这两台机器上呢？这时可以引入负载均衡器技术来调度请求流量。
负载均衡（Load Balance）的意思是将大量作业合理地分摊到多个操作单元上进行执行。主要用于解决互联网架构中的高并发和高可用的问题。
二、有哪些负载均衡技术？
负载均衡器主要分为硬件负载均衡和软件负载均衡两大类。
2.1 硬件负载均衡技术
直接在服务器和外部网络间安装负载均衡设备，这种设备我们通常称之为负载均衡器。由于专门的设备完成专门的任务，独立于操作系统，整体性能得到大量提高，加上多样化的负载均衡策略，智能化的流量管理，可达到最佳的负载均衡需求。 一般而言，硬件负载均衡在功能、性能上优于软件方式，不过成本昂贵，比如最常见的就是F5负载均衡器。
优点： 能够直接通过智能交换机实现,处理能力更强，而且与系统无关，负载性能强
缺点：成本高，除设备价格高昂，而且配置冗余．很难想象后面服务器做一个集群，但最关键的负载均衡设备却是单点配置；无法有效掌握服务器及应用状态。只是从网络层面来判断负载情况，有时网络负载正常的情况下，应用层可能已经堵塞了。
2.2 软件负载均衡技术
在互联网架构设计中，应用率比较高的是软件负载均衡技术。软件负载均衡技术是基于系统与应用的负载均衡技术，能够更好地根据系统与应用的状况来分配负载情况。主流的软件负载均衡器有LVS、Nginx和HAproxy。
优点：复杂应用下，软件负载均衡能够根据系统与应用情况来分配业务负载，效率很高。性价比很高，对于一些只需要几台服务器就能支撑的业务，使用软件负载均衡技术更加合适。
缺点：负载能力受服务器本身性能的影响，性能越好，负载能力越大。
LVS：内核态转发型的高可用工具，是一种基于传输层的负载均衡器，主要原理就是对网络数据报文做些更改，然后进行转发,支持的状态检测方法也比较完善，有端口检测，url检测和自定义脚本检测。 抗负载能力强，性能高，稳定性高，可靠性高，自身有完美的热备方案(Keepalived+lvs)。
Nginx：工作在网络层和应用层，主流的反向代理软件，可以通过代理的功能实现负载均衡的功能，本身功能比较完善，既可以做静态站点，缓存又可以做负载均衡器，配置上可以优化的地方很多，有端口检测和url的检测，但是检测的方式是被动式的，会对用户的访问造成一定的影响。
HAproxy：工作在TCP层和HTTP层，支持虚拟机，支持Session的保持，Cookie的引导，同时支持通过获取指定的url来检测后端服务器的状态。单纯从效率上来看，优于Nginx。
三、常用负载均衡算法？
具体的负载均衡算法通常有以下几种：
轮询（Round Robin，RR）
所有请求被一次分发到每台应用服务器上，即每台服务器需要处理的请求数目都相同，适合于素有服务器硬件都相同的场景。
加权轮询（Weighted Round Robin，WRR）
根据应用服务器硬件性能的 情况，在 轮询的基础上，按照配置的权重将请求分发到每个服务器，高性能的服务器能分配更多请求。
随机（Random）
请求被随机分配到各个应用服务器，在 许多场合下，这种方案都很简单实用，因为好的随机数本身就很均衡。即使应用服务器硬件配置不同，也可以使用加权随机算法。
最少连接（Least Connections）
记录每个应用服务器正在处理额连接数（请求数），将新到的请求分发到最少连接的服务器上，应该说，这是最符合负载均衡定义的算法。同样，最少连接算法也可以实现加权最少连接。
源地址散列（Source hashing）
根据请求来源的IP地址进行Hash计算，得到应用服务器，这样来自同一个IP地址的请求总在同一个服务器上处理，该请求的上下文信息可以存储在这台服务器上，在一个会话周期内重复使用，从而实现会话黏滞。
四、负载均衡器在互联网架构中应用
互联网架构对负载均衡器应用主要采用的是软件负载均衡技术。下面以经典三层架构模型来说明负载均衡技术的应用和选型。
1）用户请求选择接入层（Nginx）是通过DNS轮询来实现的，DNS会通过轮询算法返回一个Nginx进行负载均衡。
2）用户请求到达接入层（Nginx）后，Nginx通过权重算法或者随机算法选择逻辑层的一个节点转发请求。
3）用户请求到过逻辑层后，逻辑层通过与存储层的所有节点建立连接池，或者保存所有存储层节点的地址信息，因为数据的存储是固定在一个节点上的，所以要求同一个用户的请求能够路由到同一个存储节点上去。最简单的负载均衡实现可以依据用户账号进行HASH选择。
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