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负载均衡

任务分配器

推荐

参考

架构之家

根据服务器的能力(硬件)，承担相应的工作,是解决高性能，单点故障（高可用），扩展性（水平伸缩）的终极解决方案

作用

1. 解决并发压力，提高应用处理性能（增加吞吐量，加强网络处理能力）；

2. 提供故障转移，实现高可用；

3. 通过添加或减少服务器数量，提供网站伸缩性（扩展性）；

4. 安全防护；（负载均衡设备上做一些过滤，黑白名单等处理）

分类

1. DNS负载均衡
2. 硬件负载(F5)
3. 软件负载

http重定向

当http代理（比如浏览器）向web服务器请求某个URL后，web服务器可以通过http响应头信息中的Location标记来返回一个新的URL。这意味着HTTP代理需要继续请求这个新的URL，完成自动跳转

缺陷:

1. 吞吐率限制(负责重定向的主服务器，需要高吞吐量)
2. 重定向访问深度不同(重定向的资源处理时间不通，主服务器无感知)

DNS负载均衡

可以实现地理级别的负载 通过配置域名到DNS的服务器，达到一对多的映射，相比http重定向，基于DNS的负载均衡完全节省了所谓的主站点，DNS有浏览器等的600s缓存，不用担心吞吐率限制

一般将DNS作为第一级负载均衡，A记录对应着内部负载均衡的IP地址

缺点

1. 扩容非实时
2. 非高可用,只负责解析ip,不负责探活
3. 暴露太多外网ip

反向代理负载均衡

反向代理的调度器扮演的是用户和实际服务器中间人的角色

特点

1. 调度策略丰富
2. 根据实时情况调整策略
3. 粘滞会话

缺陷

对反向代理服务器要求高，需要keeplive监控心跳,单机有上限和时延增加

LVS

lvs：Linux Virtual Server，使用集群技术，实现在linux操作系统层面的一个高性能、高可用、负载均衡服务器

IP负载均衡(LVS-NAT)

在网络层通过修改请求目标地址进行负载均衡

用户请求数据包，到达负载均衡服务器后，负载均衡服务器在操作系统内核进程获取网络数据包，根据负载均衡算法得到一台真实服务器地址，然后将请求目的地址修改为，获得的真实ip地址，不需要经过用户进程处理

缺点

1. 但是一旦请求的内容过大时，不论是基于反向代理还是NAT，负载均衡的整体吞吐量都差距不大
2. 网络是瓶颈，需要转发数据包

链路层负载均衡(LVS-DR)

数据分发时，不修改ip地址，只修改目标mac地址，配置真实物理服务器集群所有机器虚拟ip和负载均衡服务器ip地址一致，达到不修改数据包的源地址和目标地址，进行数据分发的目的,也称为直接路由模式

优点：性能好；

缺点：配置复杂；

IP隧道(LVS-TUN)

LVS-DR和LVS-TUN都适合响应和请求不对称的Web服务器，如何从它们中做出选择，取决于你的网络部署需要，因为LVS-TUN可以将实际服务器根据需要部署在不同的地域，并且根据就近访问的原则来转移请求，所以有类似这种需求的，就应该选择LVS-TUN。

混合型负载均衡

1. 动静分离的场景：DNS负载均衡　＋　反向代理负载均衡 + IP负载均衡/链路层负载均衡
2. 动态场景:DNS负载均衡 + IP负载均衡 + 链路层负载均衡

算法

1. 轮询
2. 随机
3. 最少链接
4. Hash（源地址散列）
5. 加权

软件负载均衡

caddy