負(fù)載均衡原理

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1、實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案負(fù)載均衡分全局負(fù)載均衡和本地負(fù)載均衡地負(fù)載均衡是指對(duì)本地的服務(wù)器群做負(fù)載均衡，全局負(fù)載均衡是指對(duì)分別放置在不同的地理位置、有不同網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的服務(wù)器群間作負(fù)載均衡。循環(huán)DNS就是每次解析域名時(shí)指向IPlooplist里的下一個(gè)IP.負(fù)載均衡路由器通過(guò)某種策略把請(qǐng)求發(fā)送到響應(yīng)最快的server上，同時(shí)可以滿足故障轉(zhuǎn)移／故障恢復(fù).但是負(fù)載均衡路由器本身需要維護(hù)，通常需要有兩個(gè)，來(lái)防止單點(diǎn)故障.例如Alteon180和F5Network的Big-IP負(fù)載均衡可以針對(duì)不同的網(wǎng)路層次鏈路聚合技術(shù)（第二層負(fù)載均衡）是將多條物理鏈路當(dāng)作一條單一的聚合邏輯鏈路使用，網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流量由聚合邏輯

2、鏈路中所有物理鏈路共同承擔(dān)，由此在邏輯上增大了鏈路的容量，使其能滿足帶寬增加的需求.現(xiàn)在經(jīng)常使用的是4至7層的負(fù)載均衡。第四層負(fù)載均衡將一個(gè)Internet上合法注冊(cè)的IP地址映射為多個(gè)內(nèi)部服務(wù)器的IP地址，對(duì)每次TCP連接請(qǐng)求動(dòng)態(tài)使用其中一個(gè)內(nèi)部IP地址，達(dá)到負(fù)載均衡的目的。在第四層交換機(jī)中，此種均衡技術(shù)得到廣泛的應(yīng)用，一個(gè)目標(biāo)地址是服務(wù)器群VIP（虛擬IP，VirtualIPaddress）連接請(qǐng)求的數(shù)據(jù)包流經(jīng)交換機(jī)，交換機(jī)根據(jù)源端和目的IP地址、TCP或UDP端口號(hào)和一定的負(fù)載均衡策略，在服務(wù)器IP和VIP間進(jìn)行映射，選取服務(wù)器群中最好的服務(wù)器來(lái)處理連接請(qǐng)求。第七層負(fù)載均衡

3、控制應(yīng)用層服務(wù)的內(nèi)容，提供了一種對(duì)訪問(wèn)流量的高層控制方式，適合對(duì)HTTP服務(wù)器群的應(yīng)用。第七層負(fù)載均衡技術(shù)通過(guò)檢查流經(jīng)的HTTP報(bào)頭，根據(jù)報(bào)頭內(nèi)的信息來(lái)執(zhí)行負(fù)載均衡任務(wù)。第七層負(fù)載均衡優(yōu)點(diǎn)表現(xiàn)在如下幾個(gè)方面：1.通過(guò)對(duì)HTTP報(bào)頭的檢查，可以檢測(cè)出HTTP400、500和600系列的錯(cuò)誤信息，因而能透明地將連接請(qǐng)求重新定向到另一臺(tái)服務(wù)器，避免應(yīng)用層故障。2.可根據(jù)流經(jīng)的數(shù)據(jù)類(lèi)型（如判斷數(shù)據(jù)包是圖像文件、壓縮文件或多媒體文件格式等），把數(shù)據(jù)流量引向相應(yīng)內(nèi)容的服務(wù)器來(lái)處理，增加系統(tǒng)性能。3.能根據(jù)連接請(qǐng)求的類(lèi)型，如是普通文本、圖象等靜態(tài)文檔請(qǐng)求，還是asp、cgi等的動(dòng)態(tài)文檔請(qǐng)求，把

4、相應(yīng)的請(qǐng)求引向相應(yīng)的服務(wù)器來(lái)處理，提高系統(tǒng)的性能及安全性。精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案缺點(diǎn):第七層負(fù)載均衡受到其所支持的協(xié)議限制（一般只有HTTP），這樣就限制了它應(yīng)用的廣泛性，并且檢查HTTP報(bào)頭會(huì)占用大量的系統(tǒng)資源，勢(shì)必會(huì)影響到系統(tǒng)的性能，在大量連接請(qǐng)求的情況下，負(fù)載均衡設(shè)備自身容易成為網(wǎng)絡(luò)整體性能的瓶頸負(fù)載均衡策略:1.輪循均衡（RoundRobin）：每一次來(lái)自網(wǎng)絡(luò)的請(qǐng)求輪流分配給內(nèi)部中的服務(wù)器，從1至N然后重新開(kāi)始。此種均衡算法適合于服務(wù)器組中的所有服務(wù)器都有相同的軟硬件配置并且平均服務(wù)請(qǐng)求相對(duì)均衡的情況。2.權(quán)重輪循均衡（WeightedRoundRobin）：根據(jù)服務(wù)器的不

5、同處理能力，給每個(gè)服務(wù)器分配不同的權(quán)值，使其能夠接受相應(yīng)權(quán)值數(shù)的服務(wù)請(qǐng)求。例如：服務(wù)器A的權(quán)值被設(shè)計(jì)成1，B的權(quán)值是3，C的權(quán)值是6，則服務(wù)器A、B、C將分別接受到10%、30％、60％的服務(wù)請(qǐng)求。此種均衡算法能確保高性能的服務(wù)器得到更多的使用率，避免低性能的服務(wù)器負(fù)載過(guò)重。3.隨機(jī)均衡（Random）：把來(lái)自網(wǎng)絡(luò)的請(qǐng)求隨機(jī)分配給內(nèi)部中的多個(gè)服務(wù)器。4.權(quán)重隨機(jī)均衡（WeightedRandom）：此種均衡算法類(lèi)似于權(quán)重輪循算法，不過(guò)在處理請(qǐng)求分擔(dān)時(shí)是個(gè)隨機(jī)選擇的過(guò)程。5.響應(yīng)速度均衡（ResponseTime）：負(fù)載均衡設(shè)備對(duì)內(nèi)部各服務(wù)器發(fā)出一個(gè)探測(cè)請(qǐng)求（例如Ping），然后根

6、據(jù)內(nèi)部中各服務(wù)器對(duì)探測(cè)請(qǐng)求的最快響應(yīng)時(shí)間來(lái)決定哪一臺(tái)服務(wù)器來(lái)響應(yīng)客戶端的服務(wù)請(qǐng)求。此種均衡算法能較好的反映服務(wù)器的當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)，但這最快響應(yīng)時(shí)間僅僅指的是負(fù)載均衡設(shè)備與服務(wù)器間的最快響應(yīng)時(shí)間，而不是客戶端與服務(wù)器間的最快響應(yīng)時(shí)間。6.最少連接數(shù)均衡（LeastConnection）：客戶端的每一次請(qǐng)求服務(wù)在服務(wù)器停留的時(shí)間可能會(huì)有較大的差異，隨著工作時(shí)間加長(zhǎng)，如果采用簡(jiǎn)單的輪循或隨機(jī)均衡算法，每一臺(tái)服務(wù)器上的連接進(jìn)程可能會(huì)產(chǎn)生極大的不同，并沒(méi)有達(dá)到真正的負(fù)載均衡。最少連接數(shù)均衡算法對(duì)內(nèi)部中需負(fù)載的每一臺(tái)服務(wù)器都有一個(gè)數(shù)據(jù)記錄，記錄當(dāng)前該服務(wù)器正在處理的連接數(shù)量，當(dāng)有新的服務(wù)連接請(qǐng)

7、求時(shí)，將把當(dāng)前請(qǐng)求分配給連接數(shù)最少的服務(wù)器，使均衡更加符合實(shí)際情況，負(fù)載更加均衡。此種均衡算法適合長(zhǎng)時(shí)處理的請(qǐng)求服務(wù)，如FTP。7.處理能力均衡：此種均衡算法將把服務(wù)請(qǐng)求分配給內(nèi)部中處理負(fù)荷（根據(jù)服務(wù)器CPU型號(hào)、CPU數(shù)量、內(nèi)存大小及當(dāng)前連接數(shù)等換算而成）最輕的服務(wù)器，由于考慮到了內(nèi)部服務(wù)器的處理能力及當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行狀況，所以此種均衡算法相對(duì)來(lái)說(shuō)更加精確，尤其適合運(yùn)用到第七層（應(yīng)用層）負(fù)載均衡的情況下。精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案8.DNS響應(yīng)均衡（FlashDNS）：在Internet