负载均衡就是负责将请求按照指定策略分发给后端的服务器，能够均衡请求压力，发现和屏蔽后端服务故障，提升服务的稳定性及资源利用率。还起到了流量转发、协议转换/SSL卸载、安全防攻击的作用。
常见的负载均衡产品有：
硬件类：F5 BIG-IP、NetScaler，
软件类：LVS、Nginx、HAproxy
一：从实现协议的角度，可以分类为链路层负载均衡、IP负载均衡、HTTP负载均衡以及DNS负载均衡。
1）DNS负载均衡的实现原理：在域名后配置多个后端机器IP作为A记录。用户访问域名时，通过轮询的方式返回不同的IP，客户端使用该IP访问服务器。优点是简单，但只能支持轮询的策略，受限于DNS缓存生效时间，无法实现快速的健康检查机制，而且每次返回的都是真实的服务器IP地，存在安全隐患。
2）CDN负载均衡的实现原理：CDN（content delivery network)是事先将大量内容缓存到各个地方的服务器集群，用户访问时，返回离用户最近的或者负载最低的集群地址，实现负载均衡。优点是能够提升用户的访问速度，减少主站压力，缺点是方案比较复杂，成本较高。
3）HTTP负载均衡的实现原理：HTTP负载均衡的实现方案较多，可以针对HTTP协议的任意特征字段进行负载均衡，包括HTTP协议的URL、头信息、甚至主体内容。最常见的负载均衡子段是HOST，URL。通过Cookie实现会话保持。
4）链路层负载均衡的实现原理：链路层负载均衡器收到用户请求后，通过修改请求的二层MAC地址为后端某一台服务器MAC地址，然后将通讯包通过ARP协议转发给对应的后端服务器，后端服务器处理请求后，直接将反馈包发送给请求方，无需再通过网关节点。链路负载均衡的优点是性能最高，但其限制也比较明显。
（1）负载均衡网关必须和业务处理集群的机器在同一个LAN或VLAN内，否正无法通过ARP协议找到业务机器IP。
（2）业务集群的机器必须绑定VIP，否者就算收到广播包，也会丢弃掉。
5）IP负载均衡的实现原理：IP负载均衡是使用最多的，适用场景最广且性能很好的负载均衡方式。它的基本思想就是通过修改源IP(SIP)或者目的IP(DIP)实现负载均衡。
目前比较流行的实现方式有：
（1）Tunnel（IP隧道）。通过隧道的方式，在用户原始数据包上封装了一层内部IP，实现了源IP/目的IP的转换。
(2)FullNat/Nat（网络地址转换）。使用FullNat的方式，直接修改数据的源地址和目标地址实现IP的转换。FullNat/Nat的主要区别在于：Nat只是修改了目的IP地址，而FullNat同时转换了源IP和目的IP。
上述方式各有利弊，IP隧道需要维护隧道配置，而FullNat/Nat模式需要额外的内核模块（TOA）来获取用户的真实IP。
二：负载均衡调度策略
（1）轮询，或加权轮询。加权值可以从机器性能差异设置权重。
（2）随机算法
（3）最小响应时间
（4）最小连接数
（5）哈希。常用的IP哈希、URL哈希，适合有状态的服务场景，后端服务器调整或故障需要重排资源。
（6）本机/本地机房优先
（7）一致性哈希。将请求对象和后端机器同时通过哈希算法映射到一个环形空间，通过空间点后续服务点的方式获取到后端资源。能够灵活地实现节点的增加和删除，而无需大量地重排资源。
上述内容为《新一代银行IT架构》的读书笔记。
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