常见的 4 种负载均衡策略

0 前言

分布式系统的负载均衡如何实现，DNS、VIP、NAT分别是什么含义，他们之间的关系是什么，这里做一个简单地介绍。

1 DNS

• 一个 DNS 域名下面挂载很多应用服务器的 ip 或 vip。
• 根据一定的策略让用户通过 DNS 访问到的 ip 不同。
• 应用访问的流量可以根据地域就近分配、随机轮训分配、指定权重的分配。

2 LVS

• LVS 是一种 4 层负载均衡策略，它在 TCP/IP 协议的 TCP 层进行 ip 转换。
• 每一个 LVS 有一个 ip，我们称之为 vip，系统管理员可以在这个 LVS 上面指定某个端口，这个端口下面可以挂在很多应用服务器物理机的 ip:port。
• 当用户使用一个 LVS 访问应用时，LVS 会根据管理员配置的策略把网络包导向到真是的物理机。
• 应用流量可以进行随机分配或指定权重的分配。

3 NAT/PAT

• 多路端口复用和 IP 映射技术，解决私网 IP 资源不够用的问题。
• NAT 的 IP 映射的原理和 LVS 一样，在 TCP/IP 协议的 TCP 层进行 ip 地址的修改，实现 IP 映射。
• PAT 的多路端口复用则是通过在 TCP 层添加端口的复用，多个用户公用一个公网 ip。

    src_ip1:10 -> net_ip:100
    src_ip2:10 -> net_ip:101
    src_ip3:10 -> net_ip:102
    src_ip1/src_ip2/src_ip3 都是私网 ip，他们相同的端口发出的请求经过 PAT 后会被转换为一个新的各不相同的 port，从而实现多个用户共用一个公网 ip。

4 反向代理

• 七层负载均衡，工作于应用层，利用应用层特性实现反向代理。
• Nginx/HAProxy 是典型的例子。
• 用户流量到反向代理后，会被按照一定策略分配到反向代理下面挂载的应用服务器。