負載均衡算法多種多樣，我們在學習的時候，首先是對它的這些方法進行一個概念上的認識。但是很多朋友總覺得記不住，所以，我們就在此為大家總結(jié)一下?？赡軆?nèi)容有些重復，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｡此外實際服務(wù)器(Real Server)可以被分配不同的加權(quán)值來調(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)器因過載而崩潰,可為實際服務(wù)器指定***連接閾值來避免該服務(wù)器過載｡任何服務(wù)器可被指定為另一臺服務(wù)器的備份服務(wù)器或溢出服務(wù)器,從而進一步保證了應(yīng)用可用性｡

非持續(xù)性算法(Non-Persistent):

一個客戶端的不同的請求可能被分配到一個實際服務(wù)組中的不同的實服務(wù)器上進行處理｡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):

說明:

每一次來自網(wǎng)絡(luò)的請求輪流分配給內(nèi)部中的每臺服務(wù)器,從1至N然后重新開始｡

舉例:

此種負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)請求相對均衡的情況;

-最少連接算法(Least Connection):

說明:

客戶端的每一次請求服務(wù)在服務(wù)器停留的時間都可能會有較大的差異,隨著工作時間的加長,如果采用簡單的輪循或隨機負載均衡算法,每一臺服務(wù)器上的連接進程可能會產(chǎn)生極大的不同,這樣的結(jié)果并不會達到真正的負載均衡｡最少連接數(shù)均衡算法對內(nèi)部中有負載的每一臺服務(wù)器都有一個數(shù)據(jù)記錄,記錄的內(nèi)容是當前該服務(wù)器正在處理的連接數(shù)量,當有新的服務(wù)連接請求時,將把當前請求分配給連接數(shù)最少的服務(wù)器,使均衡更加符合實際情況,負載更加均衡｡

舉例:此種負載均衡算法適合長時間處理的請求服務(wù)｡

-響應(yīng)速度算法(Response Time):

說明:

負載均衡設(shè)備對內(nèi)部各服務(wù)器發(fā)出一個探測請求(例如Ping),然后根據(jù)內(nèi)部中各服務(wù)器對探測請求的最快響應(yīng)時間來決定哪一臺服務(wù)器來響應(yīng)客戶端的服務(wù)請求｡

舉例:

此種負載均衡算法能較好地反映服務(wù)器的當前運行狀態(tài),但最快響應(yīng)時間僅僅指的是負載均衡設(shè)備與服務(wù)器間的最快響應(yīng)時間,而不是客戶端與服務(wù)器間的最快響應(yīng)時間｡

持續(xù)性算法(Persistent):

從一個特定的客戶端發(fā)出的請求都被分配到一個實服務(wù)組中的同一個實服務(wù)器上進行處理｡主要包括:

A.基于IP的算法

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

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

-Consistent Hash IP (chi):

B.基于報頭/請求的算法

-Hash Header (hh):基于用戶請求報中HTTP報頭來選擇服務(wù)器;

-Persistent Hostname (ph) :基于用戶請求報中HTTP報頭的Hostname的HASH值,來選擇服務(wù)器;

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

-SSL Session ID (sslsid):基于SSL會話ID來選擇服務(wù)器｡

C.基于Cookie的算法

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

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

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

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

(必須為重寫指定Cookie值的偏移量)#p#

負載均衡的基本算法

平衡算法設(shè)計的好壞直接決定了集群在負載均衡上 的表現(xiàn),設(shè)計不好的算法,會導致集群的負載失衡｡一般的平衡算法主要任務(wù)是決定如何選擇下一個集群節(jié)點,然后將新的服務(wù)請求轉(zhuǎn)發(fā)給它｡有些簡單平衡方法可 以獨立使用,有些必須和其它簡單或高級方法組合使用｡而一個好的負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 察負載均衡算法的同時,也要注意算法本身的適用面,并在采取集群部署的時候根據(jù)集群自身的特點進行綜合考慮,把不同的算法和技術(shù)結(jié)合起來使用｡

1 輪轉(zhuǎn)法:

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

輪轉(zhuǎn)法的活動是可預知的,每個節(jié)點被選擇的機會是1/N,因此很容易計算出節(jié)點的負載分布｡輪轉(zhuǎn)法典型的適用于集群中所有節(jié)點的處理能力和性能均相同的情況,在實際應(yīng)用中,一般將它與其他簡單方法聯(lián)合使用時比較有效｡

2 散列法

散列法也叫哈希法(HASH),通過單射不可逆的HASH函數(shù),按照某種規(guī)則將網(wǎng)絡(luò)請求發(fā)往集群節(jié)點｡哈希法在其他幾類平衡算法不是很有效時會顯示出特別 的威力｡例如,在前面提到的UDP會話的情況下,由于輪轉(zhuǎn)法和其他幾類基于連接信息的算法,無法識別出會話的起止標記,會引起應(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問題: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,這使得基于高層會話的事務(wù)可以以適當?shù)姆绞竭\行｡相對稱的是,基于目的地址的哈希調(diào)度算法可以用在Web Cache集群中,指向同一個目標站點的訪問請求都被負載平衡器發(fā)送到同一個Cache服務(wù)節(jié)點上,以避免頁面缺失而帶來的更新Cache問題｡

3 最少連接法

在最少連接法中,平衡器紀錄目前所有活躍連接,把下一個新的請求發(fā)給當前含有最少連接數(shù)的節(jié)點｡這種算法針對TCP連接進行,但由于不同應(yīng)用對系統(tǒng)資源的消耗可能差異很大,而連接數(shù)無法反映出真實的應(yīng)用負載,因此在使用重型Web服務(wù)器作為集群節(jié)點服務(wù)時(例如Apache服務(wù)器),該算法在平衡負載的效果上要打個折扣｡為了減少這個不利的影響,可以對每個節(jié)點設(shè)置***的連接數(shù)上限(通過閾值設(shè)定體現(xiàn))｡

4 ***缺失法

在***缺失法中,平衡器長期紀錄到各節(jié)點的請求情況,把下個請求發(fā)給歷史上處理請求最少的節(jié)點｡與最少連接法不同的是,***缺失記錄過去的連接數(shù)而不是當前的連接數(shù)｡

5 最快響應(yīng)法

平衡器記錄自身到每一個集群節(jié)點的網(wǎng)絡(luò)響應(yīng)時間,并將下一個到達的連接請求分配給響應(yīng)時間最短的節(jié)點,這種方法要求使用ICMP包或基于UDP 包的專用技術(shù)來主動探測各節(jié)點｡

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,因為LAN中的ICMP包基本上都在10ms內(nèi)完成回應(yīng),體現(xiàn)不出節(jié)點之間的差異;如果在 WAN上進行平衡的話,響應(yīng)時間對于用戶就近選擇服務(wù)器而言還是具有現(xiàn)實意義的;而且集群的拓撲越分散這種方法越能體現(xiàn)出效果來｡這種方法是高級平衡基于 拓撲結(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,是它們的一個很好的補充｡加權(quán)算法根據(jù)節(jié)點的優(yōu)先級或當前的負載狀況(即權(quán)值)來構(gòu)成負載平衡的多優(yōu)先級隊列,隊列中的每個 等待處理的連接都具有相同處理等級,這樣在同一個隊列里可以按照前面的輪轉(zhuǎn)法或者最少連接法進行均衡,而隊列之間按照優(yōu)先級的先后順序進行均衡處理｡在這 里權(quán)值是基于各節(jié)點能力的一個估計值｡