服务器负载均衡

最新推荐文章于 2024-07-01 21:09:24 发布

SandyLoo

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分类专栏：后端开发文章标签：负载均衡

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/SandyLoo/article/details/52311559

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本文介绍了负载均衡的基本概念，包括其定义、优点及应用场景。详细解释了加权轮询(WRR)与加权最小连接(WLC)两种主要算法，并探讨了Nginx、LVS与HAProxy等常用负载均衡器的选择与适用场景。

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1.1 什么是负载均衡？

    负载均衡(又称为负载分担)，英文名称为Load Balance。负载均衡是由多台服务器以对称的方式组成一个服务器集合，每台服务器都具有等价的地位，都可以单独对外提供服务而无须其他服务器的辅助。通过某种负载分担技术，将外部发送来的请求均匀分配到对称结构中的某一台服务器上，而接收到请求的服务器独立地回应客户的请求。均衡负载能够平均分配客户请求到服务器列阵，籍此提供快速获取重要数据，解决大量并发访问服务问题。这种群集技术可以用最少的投资获得接近于大型主机的性能。
    ![负载均衡](https://img-blog.youkuaiyun.com/20160812102738954)

1.2 负载均衡的优点

第一，网络负载均衡能将传入的请求传播到多台服务器上，即可以使用最多32台服务器共同分担对外的网络请求服务。网络负载均衡技术保证即使是在负载很重的情况下，服务器也能做出快速响应；
第二，网络负载均衡对外只需提供一个IP地址（或域名）；   
第三，当网络负载均衡中的一台或几台服务器不可用时，服务不会中断。网络负载均衡自动检测到服务器不可用时，能够迅速在剩余的服务器中重新指派客户机通讯。这项保护措施能够帮助你为关键的业务程序提供不中断的服务，并可以根据网络访问量的增加来相应地增加网络负载均衡服务器的数量；
第四，网络负载均衡可在普通的计算机上实现。

1.3 主要算法

    加权轮询(WRR)算法：为每台分配一个权重，权重表示相对于其他服务器，自身能处理连接的能力。权重为n表示SLB为下一服务器分配流量之前，要为这台服务器分配n条新连接。
    加权最小连接(WLC)算法：SLB会将新连接分配给活动连接数最少的真实服务器。为每台真实服务器分配权重m，服务器处理活动连接的能力等于m除以所有服务器杈重之和。SLB会将新连接分配给活动连接数远少于其能力范围的真实服务器。
   使用加权最小连接(WLC)算法时，SLB使用一种慢启动的方式来控制对新加真实服务器的访问。“慢启动”限制了新连接的建立频率并允许逐渐增加，以此来防范服务器的的过载。

1.4 负载均衡的应用场景

 一句话，你买不起高级服务器的情况下，一台低端服务器又支撑不了现在的访问量，这时候你就要考虑使用负载均衡了。
  目前关于网站架构一般比较合理流行的架构方案：Web前端采用Nginx/HAProxy+Keepalived作负载均衡器；后端采用MySQL数据库一主多从和读写分离，采用LVS+Keepalived的架构。

1.5 Nginx/LVS/HAProxy

Nginx/LVS/HAProxy是目前使用最广泛的三种负载均衡软件,免费而强大。

常见的硬件有比较昂贵的F5和Array等商用的负载均衡器，它的优点就是有专业的维护团队来对这些服务进行维护、缺点就是花销太大，所以对于规模较小的网络服务来说暂时还没有需要使用；另外一种就是类似于Nginx/LVS/HAProxy的基于Linux的开源免费的负载均衡软件，这些都是通过软件级别来实现，所以费用非常低廉。

一般对负载均衡的使用是随着网站规模的提升根据不同的阶段来使用不同的技术。具体的应用需求还得具体分析，如果是中小型的Web应用，比如日PV小于1000万，用Nginx就完全可以了；如果机器不少，可以用DNS轮询，LVS所耗费的机器还是比较多的；大型网站或重要的服务，且服务器比较多时，可以考虑用LVS。