負(fù)載均衡算法多種多樣，我們?cè)趯W(xué)習(xí)的時(shí)候，首先是對(duì)它的這些方法進(jìn)行一個(gè)概念上的認(rèn)識(shí)。但是很多朋友總覺(jué)得記不住，所以，我們就在此為大家總結(jié)一下?？赡軆?nèi)容有些重復(fù)，但是總結(jié)的方式有所不同，看一看哪一種適合您的記憶呢。

服務(wù)器負(fù)載均衡算法有很多(持續(xù)性的和非持續(xù)性的),包括輪循算法､最少連接算法､響應(yīng)時(shí)間算法､散列算法､最少連接失誤算法,鏈路帶寬算法等等｡此外實(shí)際服務(wù)器(Real Server)可以被分配不同的加權(quán)值來(lái)調(diào)整被分配的流量｡比如性能高的大型服務(wù)器可配置較大的加權(quán)值,而為性能較低的小型服務(wù)器設(shè)置較小的加權(quán)值｡為了避免服務(wù)器因過(guò)載而崩潰,可為實(shí)際服務(wù)器指定***連接閾值來(lái)避免該服務(wù)器過(guò)載｡任何服務(wù)器可被指定為另一臺(tái)服務(wù)器的備份服務(wù)器或溢出服務(wù)器,從而進(jìn)一步保證了應(yīng)用可用性｡

非持續(xù)性算法(Non-Persistent):

一個(gè)客戶端的不同的請(qǐng)求可能被分配到一個(gè)實(shí)際服務(wù)組中的不同的實(shí)服務(wù)器上進(jìn)行處理｡主要有輪循算法､最少連接算法､響應(yīng)速度算法等｡

-輪循算法(Round Robin):

說(shuō)明:

每一次來(lái)自網(wǎng)絡(luò)的請(qǐng)求輪流分配給內(nèi)部中的每臺(tái)服務(wù)器,從1至N然后重新開(kāi)始｡

舉例:

此種負(fù)載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;

-最少連接算法(Least Connection):

說(shuō)明:

客戶端的每一次請(qǐng)求服務(wù)在服務(wù)器停留的時(shí)間都可能會(huì)有較大的差異,隨著工作時(shí)間的加長(zhǎng),如果采用簡(jiǎn)單的輪循或隨機(jī)負(fù)載均衡算法,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,這樣的結(jié)果并不會(huì)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)部中有負(fù)載的每一臺(tái)服務(wù)器都有一個(gè)數(shù)據(jù)記錄,記錄的內(nèi)容是當(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)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｡

舉例:此種負(fù)載均衡算法適合長(zhǎng)時(shí)間處理的請(qǐng)求服務(wù)｡

-響應(yīng)速度算法(Response Time):

說(shuō)明:

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｡

舉例:

此種負(fù)載均衡算法能較好地反映服務(wù)器的當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài),但最快響應(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｡

持續(xù)性算法(Persistent):

從一個(gè)特定的客戶端發(fā)出的請(qǐng)求都被分配到一個(gè)實(shí)服務(wù)組中的同一個(gè)實(shí)服務(wù)器上進(jìn)行處理｡主要包括:

A.基于IP的算法

-Persistent IP (pi):基于用戶IP地址來(lái)選擇服務(wù)器｡

-Hash IP (hi) :基于用戶IP地址的HASH值,來(lái)選擇服務(wù)器

-Consistent Hash IP (chi):

B.基于報(bào)頭/請(qǐng)求的算法

-Hash Header (hh):基于用戶請(qǐng)求報(bào)中HTTP報(bào)頭來(lái)選擇服務(wù)器;

-Persistent Hostname (ph) :基于用戶請(qǐng)求報(bào)中HTTP報(bào)頭的Hostname的HASH值,來(lái)選擇服務(wù)器;

-Persistent URL (pu):基于對(duì)URI Tag 和值的靜態(tài)對(duì)應(yīng)關(guān)系來(lái)選擇服務(wù)器｡

-SSL Session ID (sslsid):基于SSL會(huì)話ID來(lái)選擇服務(wù)器｡

C.基于Cookie的算法

-Persistent Cookie (pc) : 選擇服務(wù)器基于用戶請(qǐng)求包用Cookie Name / Value 的靜態(tài)對(duì)應(yīng)關(guān)系;

-Hash Cookie (hc) :選擇服務(wù)器基于用戶請(qǐng)求包用Cookie Name / Value 的Hash 值對(duì)應(yīng)關(guān)系;

-Insert Cookie (ic) :選擇服務(wù)器基于負(fù)載均衡器 向服務(wù)器響應(yīng)包中插入Cookie;

-Re-write Cookie (rc):選擇服務(wù)器基于負(fù)載均衡器向服務(wù)器響應(yīng)包中重寫(xiě)Cookie值｡

(必須為重寫(xiě)指定Cookie值的偏移量)#p#

負(fù)載均衡的基本算法

平衡算法設(shè)計(jì)的好壞直接決定了集群在負(fù)載均衡上 的表現(xiàn),設(shè)計(jì)不好的算法,會(huì)導(dǎo)致集群的負(fù)載失衡｡一般的平衡算法主要任務(wù)是決定如何選擇下一個(gè)集群節(jié)點(diǎn),然后將新的服務(wù)請(qǐng)求轉(zhuǎn)發(fā)給它｡有些簡(jiǎn)單平衡方法可 以獨(dú)立使用,有些必須和其它簡(jiǎn)單或高級(jí)方法組合使用｡而一個(gè)好的負(fù)載均衡算法也并不是***的,它一般只在某些特殊的應(yīng)用環(huán)境下才能發(fā)揮***效用｡因此在考 察負(fù)載均衡算法的同時(shí),也要注意算法本身的適用面,并在采取集群部署的時(shí)候根據(jù)集群自身的特點(diǎn)進(jìn)行綜合考慮,把不同的算法和技術(shù)結(jié)合起來(lái)使用｡

1 輪轉(zhuǎn)法:

輪轉(zhuǎn)算法是所有調(diào)度算法中最簡(jiǎn)單也最容易實(shí)現(xiàn)的一種方法｡在一個(gè)任務(wù)隊(duì)列里,隊(duì)列的每個(gè)成員(節(jié)點(diǎn))都具有相同的地位,輪轉(zhuǎn)法簡(jiǎn)單的在這組成員中順序輪轉(zhuǎn) 選擇｡在負(fù)載平衡環(huán)境中,均衡器將新的請(qǐng)求輪流發(fā)給節(jié)點(diǎn)隊(duì)列中的下一節(jié)點(diǎn),如此連續(xù)､周而復(fù)始,每個(gè)集群的節(jié)點(diǎn)都在相等的地位下被輪流選擇｡這個(gè)算法在 DNS域名輪詢中被廣泛使用｡

輪轉(zhuǎn)法的活動(dòng)是可預(yù)知的,每個(gè)節(jié)點(diǎn)被選擇的機(jī)會(huì)是1/N,因此很容易計(jì)算出節(jié)點(diǎn)的負(fù)載分布｡輪轉(zhuǎn)法典型的適用于集群中所有節(jié)點(diǎn)的處理能力和性能均相同的情況,在實(shí)際應(yīng)用中,一般將它與其他簡(jiǎn)單方法聯(lián)合使用時(shí)比較有效｡

2 散列法

散列法也叫哈希法(HASH),通過(guò)單射不可逆的HASH函數(shù),按照某種規(guī)則將網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求發(fā)往集群節(jié)點(diǎn)｡哈希法在其他幾類平衡算法不是很有效時(shí)會(huì)顯示出特別 的威力｡例如,在前面提到的UDP會(huì)話的情況下,由于輪轉(zhuǎn)法和其他幾類基于連接信息的算法,無(wú)法識(shí)別出會(huì)話的起止標(biāo)記,會(huì)引起應(yīng)用混亂｡

而采取基于數(shù)據(jù)包源地址的哈希映射可以在一定程度上解決這個(gè)問(wèn)題:將具有相同源地址的數(shù)據(jù)包發(fā)給同一服務(wù)器節(jié)點(diǎn),這使得基于高層會(huì)話的事務(wù)可以以適當(dāng)?shù)姆绞竭\(yùn)行｡相對(duì)稱的是,基于目的地址的哈希調(diào)度算法可以用在Web Cache集群中,指向同一個(gè)目標(biāo)站點(diǎn)的訪問(wèn)請(qǐng)求都被負(fù)載平衡器發(fā)送到同一個(gè)Cache服務(wù)節(jié)點(diǎn)上,以避免頁(yè)面缺失而帶來(lái)的更新Cache問(wèn)題｡

3 最少連接法

在最少連接法中,平衡器紀(jì)錄目前所有活躍連接,把下一個(gè)新的請(qǐng)求發(fā)給當(dāng)前含有最少連接數(shù)的節(jié)點(diǎn)｡這種算法針對(duì)TCP連接進(jìn)行,但由于不同應(yīng)用對(duì)系統(tǒng)資源的消耗可能差異很大,而連接數(shù)無(wú)法反映出真實(shí)的應(yīng)用負(fù)載,因此在使用重型Web服務(wù)器作為集群節(jié)點(diǎn)服務(wù)時(shí)(例如Apache服務(wù)器),該算法在平衡負(fù)載的效果上要打個(gè)折扣｡為了減少這個(gè)不利的影響,可以對(duì)每個(gè)節(jié)點(diǎn)設(shè)置***的連接數(shù)上限(通過(guò)閾值設(shè)定體現(xiàn))｡

4 ***缺失法

在***缺失法中,平衡器長(zhǎng)期紀(jì)錄到各節(jié)點(diǎn)的請(qǐng)求情況,把下個(gè)請(qǐng)求發(fā)給歷史上處理請(qǐng)求最少的節(jié)點(diǎn)｡與最少連接法不同的是,***缺失記錄過(guò)去的連接數(shù)而不是當(dāng)前的連接數(shù)｡

5 最快響應(yīng)法

平衡器記錄自身到每一個(gè)集群節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)響應(yīng)時(shí)間,并將下一個(gè)到達(dá)的連接請(qǐng)求分配給響應(yīng)時(shí)間最短的節(jié)點(diǎn),這種方法要求使用ICMP包或基于UDP 包的專用技術(shù)來(lái)主動(dòng)探測(cè)各節(jié)點(diǎn)｡

在大多數(shù)基于LAN的集群中,最快響應(yīng)算法工作的并不是很好,因?yàn)長(zhǎng)AN中的ICMP包基本上都在10ms內(nèi)完成回應(yīng),體現(xiàn)不出節(jié)點(diǎn)之間的差異;如果在 WAN上進(jìn)行平衡的話,響應(yīng)時(shí)間對(duì)于用戶就近選擇服務(wù)器而言還是具有現(xiàn)實(shí)意義的;而且集群的拓?fù)湓椒稚⑦@種方法越能體現(xiàn)出效果來(lái)｡這種方法是高級(jí)平衡基于 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)重定向用到的主要方法｡

6 加權(quán)法

加權(quán)方法只能與其他方法合用,是它們的一個(gè)很好的補(bǔ)充｡加權(quán)算法根據(jù)節(jié)點(diǎn)的優(yōu)先級(jí)或當(dāng)前的負(fù)載狀況(即權(quán)值)來(lái)構(gòu)成負(fù)載平衡的多優(yōu)先級(jí)隊(duì)列,隊(duì)列中的每個(gè) 等待處理的連接都具有相同處理等級(jí),這樣在同一個(gè)隊(duì)列里可以按照前面的輪轉(zhuǎn)法或者最少連接法進(jìn)行均衡,而隊(duì)列之間按照優(yōu)先級(jí)的先后順序進(jìn)行均衡處理｡在這 里權(quán)值是基于各節(jié)點(diǎn)能力的一個(gè)估計(jì)值｡