什么是負(fù)載均衡？負(fù)載均衡原理詳解

負(fù)載均衡是高可用網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)架構(gòu)的一個(gè)關(guān)鍵組成部分，有了負(fù)載均衡，我們通常可以將我們的應(yīng)用服務(wù)器部署多臺(tái)，然后通過(guò)負(fù)載均衡將用戶的請(qǐng)求分發(fā)到不同的服務(wù)器用來(lái)提高網(wǎng)站、應(yīng)用、數(shù)據(jù)庫(kù)或其他服務(wù)的性能以及可靠性。

下面看一個(gè)不使用負(fù)載均衡的Web架構(gòu)，如下圖所示。

不使用負(fù)載均衡的Web架構(gòu)

在上圖中，客戶端之間通過(guò)網(wǎng)絡(luò)與Web服務(wù)端相連，假想如果Web服務(wù)器宕機(jī)，那么用戶訪問(wèn)網(wǎng)站時(shí)將得不到任何響應(yīng)，出現(xiàn)單點(diǎn)故障問(wèn)題。即使服務(wù)器可以正常工作，如果很多用戶同時(shí)訪問(wèn)服務(wù)器，超過(guò)服務(wù)器的處理能力，那么會(huì)出現(xiàn)響應(yīng)速度慢或者無(wú)法連接的情況，這也是用戶無(wú)法接受的。

引入負(fù)載均衡可以有效解決上述問(wèn)題，它可以將負(fù)載(工作任務(wù))進(jìn)行平衡、分?jǐn)偟蕉鄠€(gè)執(zhí)行單元上運(yùn)行。例如，Web服務(wù)器、FTP服務(wù)器、企業(yè)關(guān)鍵應(yīng)用服務(wù)器和其他主要任務(wù)服務(wù)器等，協(xié)同完成工作任務(wù)。

負(fù)載均衡分為硬件負(fù)載均衡和軟件負(fù)載均衡兩種，具體介紹如下：

● 硬件負(fù)載均衡的解決方案就是直接在服務(wù)器和外部網(wǎng)絡(luò)間安裝負(fù)載均衡設(shè)備，通常這種設(shè)備稱為負(fù)載均衡器。由專門的設(shè)備完成專門的任務(wù)，獨(dú)立于操作系統(tǒng)，整體性能得到大量提高，加上多樣化的負(fù)載均衡策略，智能化的流量統(tǒng)計(jì)，可達(dá)到最佳的負(fù)載均衡效果。

● 軟件負(fù)載均衡的解決方案是指在一臺(tái)或多臺(tái)服務(wù)器相應(yīng)的操作系統(tǒng)上安裝一個(gè)或多個(gè)附加軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡，如DNS Load Balance，CheckPoint Firewall-1 ConnectControl等，它的優(yōu)點(diǎn)是基于特定環(huán)境，配置簡(jiǎn)單，使用靈活，成本低廉，可以滿足一般的負(fù)載均衡需求。

無(wú)論哪種負(fù)載均衡策略，都是為了系統(tǒng)高可用、緩解網(wǎng)絡(luò)壓力以及擴(kuò)容機(jī)器處理能力。下面看一個(gè)使用負(fù)載均衡的Web架構(gòu)，具體如下圖所示。

負(fù)載均衡的Web架構(gòu)

在上圖中，負(fù)載均衡器會(huì)維護(hù)一個(gè)可用的服務(wù)清單，通過(guò)心跳檢測(cè)來(lái)剔除故障的服務(wù)端節(jié)點(diǎn)以保證服務(wù)器清單中都是可以正常訪問(wèn)的服務(wù)器。當(dāng)客戶端借助網(wǎng)絡(luò)發(fā)送請(qǐng)求到負(fù)載均衡器時(shí)，負(fù)載均衡器會(huì)按照某種算法，從維護(hù)的服務(wù)清單里面選擇一個(gè)服務(wù)器，并將客戶端請(qǐng)求轉(zhuǎn)發(fā)到指定的服務(wù)器，從而提高系統(tǒng)的可用性和穩(wěn)定性。


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