负载均衡是分布式、高并发架构的核心系统,下面重点给大家详解5大负载均衡算法@mikechen
负载均衡(Load Balancing),是指将请求分发到多个服务器上,负载均衡器使用不同的算法来决定将请求分配给:哪个服务器。
常见的负载均衡算法包括:轮询、加权轮询、最少连接…等,下面分别详解@mikechen
1.轮循
轮循(Round Robin)是一种简单的负载均衡算法,将请求或者负载依次分发到多个服务器或节点上,按照顺序循环执行。
如下图所示:
原理:
轮循算法的原理是将请求依次分发到多个服务器上,每个请求都按照顺序分配到不同的服务器。
当请求达到最后一个服务器后,下一个请求将会重新从第一个服务器开始分发,如此循环往复。
适用:
轮循算法适用于:所有服务器拥有相同能力的情况,即每个服务器的处理能力相同。
轮循算法在简单负载均衡要求不高的场景下非常适用,例如:静态资源服务器、DNS 服务器等。
2.加权轮循
与普通轮循不同的是,加权轮循考虑了服务器的性能和负载情况,通过给每个服务器分配一个权重,将请求按照权重比例分配到各个服务器上。
如下图所示:
给每个服务器分配一个权重,表示其处理请求的能力,权重可以根据服务器的性能、配置、负载等因素进行设置。
假设有三台服务器,它们的权重分别为3、2、1。则按照加权轮循算法,请求将被分配到这三台服务器上,按照3:2:1的比例分配。
适用:
- 多服务器负载均衡:适用于有多台服务器的场景,可以根据服务器性能动态调整权重,使得负载更加均衡。
- 优化资源利用:通过合理分配权重,可以充分利用各个服务器的资源,提高系统整体的性能和稳定性。
3.随机
随机负载均衡是一种简单的负载均衡算法,它通过在服务器列表中随机选择一个服务器来处理请求。
如下图所示:
- 当有新的请求到达时,从服务器列表中随机选择一个服务器来处理该请求。
- 选择服务器的过程是随机的,每个服务器被选中的概率相同,不受其权重或负载情况的影响。
适用:
对于服务器数量较少,负载较轻的应用场景,随机算法可以提供简单有效的负载均衡方案。
比如:在开发测试环境中,为了简化配置和部署,随机算法用于模拟实际生产环境。
4.最少连接
最少连接(Least Connections),是一种动态选择服务器的方法,它通过选择当前连接数最少的服务器来处理新的请求。
原理:
当有新的请求到达时,负载均衡器会检查服务器列表,并选择当前连接数最少的服务器来处理该请求。
假设有三台服务器,它们当前的连接数分别为2、3、4,当有新的请求到达时,最少连接负载均衡算法将选择连接数最少的服务器(即第一台服务器)来处理该请求。
适用:
高并发环境:对于需要处理大量并发连接的场景,最少连接算法可以确保服务器负载平衡,并提高系统的响应能力。
5.源地址散列
源地址散列(Source IP Hashing),是根据请求的源IP地址将,请求路由到服务器集群中的特定服务器。
主要分为3大步骤:
- 当有新的请求到达时,负载均衡器根据请求的源IP地址计算出一个散列值。
- 散列值通过哈希函数,将源IP地址映射到服务器列表中的一台服务器。
- 请求,被路由到映射到的服务器上进行处理。
适用:
对于需要保持会话一致性的应用,如:在线游戏、社交网络等,源地址散列算法可以确保用户的会话始终被路由到同一台服务器上。
作者简介
陈睿|mikechen,10年+大厂架构经验,BAT资深面试官,就职于阿里巴巴、淘宝、百度等一线互联网大厂。
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