什么是負(fù)載均衡 負(fù)載均衡算法的分類有哪些
什么是負(fù)載均衡
負(fù)載均衡建立在現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)之上,它提供了一種廉價(jià)有效透明的方法擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和服務(wù)器的帶寬、增加吞吐量、加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)處理能力、提高網(wǎng)絡(luò)的靈活性和可用性。
負(fù)載均衡(Load Balance)其意思就是分?jǐn)偟蕉鄠€(gè)操作單元上進(jìn)行執(zhí)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)器和其它關(guān)鍵任務(wù)服務(wù)器等,從而共同完成工作任務(wù)。
負(fù)載均衡有三種部署方式:路由模式、橋接模式、服務(wù)直接返回模式。路由模式部署靈活,約60%的用戶采用這種方式部署;橋接模式不改變現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu);服務(wù)直接返回(DSR)比較適合吞吐量大特別是內(nèi)容分發(fā)的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。約30%的用戶采用這種模式。
路由模式的部署方式,服務(wù)器的網(wǎng)關(guān)必須設(shè)置成負(fù)載均衡機(jī)的LAN口地址,且與WAN口分署不同的邏輯網(wǎng)絡(luò)。因此所有返回的流量也都經(jīng)過(guò)負(fù)載均衡。這種方式對(duì)網(wǎng)絡(luò)的改動(dòng)小,能均衡任何下行流量。
2、橋接模式
橋接模式配置簡(jiǎn)單,不改變現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)。負(fù)載均衡的WAN口和LAN口分別連接上行設(shè)備和下行服務(wù)器。LAN口不需要配置IP(WAN口與LAN口是橋連接),所有的服務(wù)器與負(fù)載均衡均在同一邏輯網(wǎng)絡(luò)中。
由于這種安裝方式容錯(cuò)性差,網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)缺乏彈性,對(duì)廣播風(fēng)暴及其他生成樹協(xié)議循環(huán)相關(guān)聯(lián)的錯(cuò)誤敏感,因此一般不推薦這種安裝架構(gòu)。
3、服務(wù)直接返回模式
這種安裝方式負(fù)載均衡的LAN口不使用,WAN口與服務(wù)器在同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中,互聯(lián)網(wǎng)的客戶端訪問(wèn)負(fù)載均衡的虛IP(VIP),虛IP對(duì)應(yīng)負(fù)載均衡機(jī)的WAN口,負(fù)載均衡根據(jù)策略將流量分發(fā)到服務(wù)器上,服務(wù)器直接響應(yīng)客戶端的請(qǐng)求。因此對(duì)于客戶端而言,響應(yīng)他的IP不是負(fù)載均衡機(jī)的虛IP(VIP),而是服務(wù)器自身的IP地址。也就是說(shuō)返回的流量是不經(jīng)過(guò)負(fù)載均衡的。因此這種方式適用大流量高帶寬要求的服務(wù)。
負(fù)載均衡算法的分類
1、輪詢法
輪詢法,就是將用戶的請(qǐng)求輪流分配給服務(wù)器,就像是挨個(gè)數(shù)數(shù),輪流分配。這種算法比較簡(jiǎn)單,他具有絕對(duì)均衡的優(yōu)點(diǎn),但是也正是因?yàn)榻^對(duì)均衡它必須付出很大的代價(jià),例如它無(wú)法保證分配任務(wù)的合理性,無(wú)法根據(jù)服務(wù)器承受能力來(lái)分配任務(wù)。
2、隨機(jī)法
隨機(jī)法,是隨機(jī)選擇一臺(tái)服務(wù)器來(lái)分配任務(wù)。它保證了請(qǐng)求的分散性達(dá)到了均衡的目的。同時(shí)它是沒(méi)有狀態(tài)的不需要維持上次的選擇狀態(tài)和均衡因子。但是隨著任務(wù)量的增大,它的效果趨向輪詢后也會(huì)具有輪詢算法的部分缺點(diǎn)。
3、最小連接法
最小連接法,將任務(wù)分配給此時(shí)具有最小連接數(shù)的節(jié)點(diǎn),因此它是動(dòng)態(tài)負(fù)載均衡算法。一個(gè)節(jié)點(diǎn)收到一個(gè)任務(wù)后連接數(shù)就會(huì)加1,當(dāng)節(jié)點(diǎn)故障時(shí)就將節(jié)點(diǎn)權(quán)值設(shè)置為0,不再給節(jié)點(diǎn)分配任務(wù)。
最小連接法適用于各個(gè)節(jié)點(diǎn)處理的性能相似時(shí)。任務(wù)分發(fā)單元會(huì)將任務(wù)平滑分配給服務(wù)器。但當(dāng)服務(wù)器性能差距較大時(shí),就無(wú)法達(dá)到預(yù)期的效果。因?yàn)榇藭r(shí)連接數(shù)并不能準(zhǔn)確表明處理能力,連接數(shù)小而自身性能很差的服務(wù)器可能不及連接數(shù)大而自身性能極好的服務(wù)器。所以在這個(gè)時(shí)候就會(huì)導(dǎo)致任務(wù)無(wú)法準(zhǔn)確的分配到剩余處理能力強(qiáng)的機(jī)器上。
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