服务器负载均衡是什么以及工作原理和算法

负载平衡是各种分布技术的总称，有助于分散网络中不同服务器之间的流量和工作负载。用人的话说，这个想法很简单:工作人员越多，工作完成得越快，效率越高，每个人都要做的工作就越少。

当应用于计算机网络时，这些“社区劳动”原则变得非常有价值，因为它们有助于提高整体计算效率——最大限度地减少停机时间并提高整体吞吐量和性能。

随着越来越多的计算在线完成，负载平衡具有更广泛的意义。 全局服务器负载均衡 原则上是一样的，但它的实现并不局限于本地网络。工作负荷仍然是分布式的，但它分布在世界各地，而不仅仅是跨数据中心。

因此，现代解决方案面临着新的挑战，因为它们不仅需要考虑单个服务器集群，还需要考虑通信参数（如链接质量）和远程请求者的地理位置。

如今，随着越来越多的在线企业寻求利用内容分发网络(CDN)，负载平衡已成为大多数内容分配任务的关键组成部分。

负载均衡器如何工作?

负载平衡使网络管理员能够将工作分散到多台机器上，从而更有效地利用可用资源。

为了实施此类解决方案，管理员通常会定义所有要求都会到达的给定应用程序、任务或网站 IP 地址和/或 DNS 名称。这个IP地址或者DNS当然，名称是负载均衡服务器。

然后，管理员将所有实际服务器输入负载平衡服务器 IP 这些服务器将分担给定应用程序或任务的工作负载。该可用服务器池只能通过负载平衡器内部访问。

最后，您需要部署您的负载平衡器——或作为代理，它位于您的应用服务器和全球用户之间，接受所有流量，或作为网关，将用户分配到服务器一次，然后单独交互。

负载平衡系统一旦到位，对应用程序的所有要求都将到达负载平衡器，并根据管理员的首选算法进行重定向。

负载均衡算法

一个 负载平衡算法 传入要求控制到集群ofservers分布。有多种方法可以实现这一点，具体取决于所需负载平衡的复杂性、手头任务的类型以及传入请求的实际分布。一些常用方法包括：

Round Robin – 网络管理员认为最基本的负载分配技术是相当原始的。

在循环方案中，负载平衡器简单地运行服务器列表，依次向每个服务器发送连接，并从列表的顶部开始。

加权循环 ——与循环原理相同，但每台机器随时接收的连接数与每台机器预定义的比率权重成正比。

例如，管理员可以定义服务器 X 服务器可以处理 Y 和 Z 因此，负载平衡器应该是每个服务器的两倍流量 Y 和 Z 请求服务器 X 发送两个请求。

然而，考虑到大多数企业使用具有统一处理能力的服务器，加权轮询本质上试图解决不存在的问题。

最少连接 - 将最新的会话传输到会话启动时连接最少的服务器。为避免延迟，建议在统一的服务器容量和资源环境中使用这种方法。由于大多数实现都面临着准确测量实际服务器工作负载的挑战，因此至少连接数被认为是有问题的。

至少加权连接 – 与至少连接相同，区别在于服务器是根据容量选择的，而不仅仅是可用性。对于每个节点，管理员指定了基于负载平衡的比例算法。

假设服务器资源不统一，类似于加权轮询——这与大多数企业的网络拓扑不符。

Least Pending Requests – 新兴行业标准，Least Pending Requests 根据实时监控选择活动会话最少的服务器。需要第一个 7 层和 TCP 将配置文件分配给虚拟服务器。

管理员必须仔细权衡其选择的负载平衡算法的利弊，才能实现最佳负载分配和最大化性能。

例如，Round Robin 场景中的性能很可能是运气的产物，因为排队的下一个服务器以前可能不会被占用。至少连接算法是第一个 4 层解决方案，由于负载和连接数之间存在部分相关性，因此可能有效，但并非所有连接的负载都相等(一个可能空闲，另一个可能推送 50 请求每秒等待)。

由第 7 层解决方案启用的请求至少挂起 (LPR) 该算法目前被认为是最佳实践，因为它提供了从每个连接传递的实际负载的最佳指示。