身為30K的程序員你還不懂四層與七層負載均衡以及負載均衡算法？
本文是給大家講解的內(nèi)容是四層與七層負載均衡以及負載均衡算法。
四層與七層負載均衡
服務端負載均衡分為四層負載均衡和七層負載均衡。
四層負載均衡
四層負載均衡支持IPv4協(xié)議和IPv6協(xié)議，是基于流的服務端負載均衡，對報文進行逐流分發(fā)，將同一條流的報文分發(fā)給同一個服務器。四層負載均衡對基于HTTP的七層業(yè)務無法做到按內(nèi)容進行分發(fā)，限制了負載均衡的適用范圍。四層負載均衡有NAT（Network AddressTranslation，網(wǎng)絡地址轉(zhuǎn)換）和直接路由（Direct Routing，以下簡稱DR）兩種應用方式。
七層負載均衡
七層負載均衡只支持IPv4協(xié)議，是基于內(nèi)容的服務端負載均衡，對報文的承載內(nèi)容進行深度解析，包括HTTP、RTSP等，根據(jù)其中的內(nèi)容進行逐包分發(fā)，按既定策略將連接導向指定的服務器，實現(xiàn)了使用范圍更廣泛的負載均衡。七層負載均衡僅支持NAT方式。
負載均衡算法
負載均衡算法決定了后端的哪些健康服務器會被選中。使用算法的前提條件是定義一個服務器列表，每個負載均衡的算法會從中挑出一個服務器作為算法的結(jié)果。常用的算法如下。
● 輪循均衡（Round Robin）：每一次來自網(wǎng)絡的請求輪流分配給內(nèi)部的服務器。該算法適合于服務器組中的所有服務器都有相同的軟硬件配置并且平均服務請求相對均衡的情況。
● 權(quán)重輪循均衡（Weighted Round Robin）：根據(jù)服務器的不同處理能力，給每個服務器分配不同的權(quán)值，使其能夠接受相應權(quán)值數(shù)的服務請求。例如，服務器A的權(quán)值被設計成1，服務器B的權(quán)值是3，服務器C的權(quán)值是6，則服務器A、B、C將分別接收到10%、30%、60%的服務請求。該算法能確保高性能的服務器的使用率更高，避免低性能的服務器負載過重。
● 隨機均衡（Random）：把來自網(wǎng)絡的請求隨機分配給內(nèi)部的多個服務器。
● 權(quán)重隨機均衡（Weighted Random）：類似于權(quán)重輪循均衡算法，只是在處理請求時是一個隨機選擇的過程。
● 響應速度均衡（Response Time）：負載均衡設備對內(nèi)部各服務器發(fā)出一個探測請求（例如Ping），然后根據(jù)內(nèi)部各服務器對探測請求的最快響應時間來決定讓哪個服務器來響應客戶端的服務請求。該算法能較好地反映服務器的當前運行狀態(tài)，但這里的最快響應時間僅僅指的是負載均衡設備與服務器間的最快響應時間，而不是客戶端與服務器間的最快響應時間。
● 最少連接數(shù)均衡（Least Connection）：客戶端的每一次請求服務在服務器停留的時間可能會有較大的差異。隨著工作時間的增加，如果采用簡單的輪循或隨機均衡算法，每個服務器上的連接進程可能會有極大的不同，并沒有達到真正的負載均衡。最少連接數(shù)均衡算法對內(nèi)部的每個服務器都有一個數(shù)據(jù)記錄，記錄當前該服務器正在處理的連接數(shù)量，當有新的服務連接請求時，將把當前請求分配給連接數(shù)最少的服務器，使負載更加符合實際情況，更加均衡。
● 處理能力均衡：該算法將把服務請求分配給內(nèi)部處理負荷（根據(jù)服務器CPU型號、CPU數(shù)量、內(nèi)存大小及當前連接數(shù)等換算而成）最輕的服務器，由于考慮到了內(nèi)部服務器的處理能力及當前網(wǎng)絡運行狀況，所以該算法相對來說更加精確，尤其適合運用到第七層（應用層）負載均衡中。
● DNS響應均衡：在Internet上，無論是HTTP、FTP還是其他的服務請求，客戶端一般都是通過域名解析來找到服務器確切的IP地址的。在此均衡算法下，分處在不同地理位置的負載均衡設備收到同一個客戶端的域名解析請求，在同一時間內(nèi)把此域名解析成各自相對應服務器的IP地址（即與此負載均衡設備在同一位地理位置的服務器的IP地址）并返回給客戶端，客戶端將以最先收到的域名解析IP地址來繼續(xù)請求服務，而忽略其他的IP地址響應。這種均衡策略適合應用在全局負載均衡下，對本地負載均衡是沒有意義的。
本文給大家講解的內(nèi)容是四層與七層負載均衡以及負載均衡算法
下篇文章給大家講解的內(nèi)容是Spring Cloud Ribbon
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