本文是給大家講解的內(nèi)容是四層與七層負(fù)載均衡以及負(fù)載均衡算法。

四層與七層負(fù)載均衡

服務(wù)端負(fù)載均衡分為四層負(fù)載均衡和七層負(fù)載均衡。

四層負(fù)載均衡

四層負(fù)載均衡支持IPv4協(xié)議和IPv6協(xié)議，是基于流的服務(wù)端負(fù)載均衡，對報(bào)文進(jìn)行逐流分發(fā)，將同一條流的報(bào)文分發(fā)給同一個(gè)服務(wù)器。四層負(fù)載均衡對基于HTTP的七層業(yè)務(wù)無法做到按內(nèi)容進(jìn)行分發(fā)，限制了負(fù)載均衡的適用范圍。四層負(fù)載均衡有NAT（Network AddressTranslation，網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換）和直接路由（Direct Routing，以下簡稱DR）兩種應(yīng)用方式。

七層負(fù)載均衡

七層負(fù)載均衡只支持IPv4協(xié)議，是基于內(nèi)容的服務(wù)端負(fù)載均衡，對報(bào)文的承載內(nèi)容進(jìn)行深度解析，包括HTTP、RTSP等，根據(jù)其中的內(nèi)容進(jìn)行逐包分發(fā)，按既定策略將連接導(dǎo)向指定的服務(wù)器，實(shí)現(xiàn)了使用范圍更廣泛的負(fù)載均衡。七層負(fù)載均衡僅支持NAT方式。

負(fù)載均衡算法

負(fù)載均衡算法決定了后端的哪些健康服務(wù)器會(huì)被選中。使用算法的前提條件是定義一個(gè)服務(wù)器列表，每個(gè)負(fù)載均衡的算法會(huì)從中挑出一個(gè)服務(wù)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(luò)的請求輪流分配給內(nèi)部的服務(wù)器。該算法適合于服務(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。

● 權(quán)重輪循均衡（Weighted Round Robin）：根據(jù)服務(wù)器的不同處理能力，給每個(gè)服務(wù)器分配不同的權(quán)值，使其能夠接受相應(yīng)權(quán)值數(shù)的服務(wù)請求。例如，服務(wù)器A的權(quán)值被設(shè)計(jì)成1，服務(wù)器B的權(quán)值是3，服務(wù)器C的權(quán)值是6，則服務(wù)器A、B、C將分別接收到10%、30%、60%的服務(wù)請求。該算法能確保高性能的服務(wù)器的使用率更高，避免低性能的服務(wù)器負(fù)載過重。

● 隨機(jī)均衡（Random）：把來自網(wǎng)絡(luò)的請求隨機(jī)分配給內(nèi)部的多個(gè)服務(wù)器。

● 權(quán)重隨機(jī)均衡（Weighted Random）：類似于權(quán)重輪循均衡算法，只是在處理請求時(shí)是一個(gè)隨機(jī)選擇的過程。

● 響應(yīng)速度均衡（Response Time）：負(fù)載均衡設(shè)備對內(nèi)部各服務(wù)器發(fā)出一個(gè)探測請求（例如Ping），然后根據(jù)內(nèi)部各服務(wù)器對探測請求的最快響應(yīng)時(shí)間來決定讓哪個(gè)服務(wù)器來響應(yīng)客戶端的服務(wù)請求。該算法能較好地反映服務(wù)器的當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)，但這里的最快響應(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。

● 最少連接數(shù)均衡（Least Connection）：客戶端的每一次請求服務(wù)在服務(wù)器停留的時(shí)間可能會(huì)有較大的差異。隨著工作時(shí)間的增加，如果采用簡單的輪循或隨機(jī)均衡算法，每個(gè)服務(wù)器上的連接進(jìn)程可能會(huì)有極大的不同，并沒有達(dá)到真正的負(fù)載均衡。最少連接數(shù)均衡算法對內(nèi)部的每個(gè)服務(wù)器都有一個(gè)數(shù)據(jù)記錄，記錄當(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)連接請求時(shí)，將把當(dāng)前請求分配給連接數(shù)最少的服務(wù)器，使負(fù)載更加符合實(shí)際情況，更加均衡。

● 處理能力均衡：該算法將把服務(wù)請求分配給內(nèi)部處理負(fù)荷（根據(jù)服務(wù)器CPU型號、CPU數(shù)量、內(nèi)存大小及當(dāng)前連接數(shù)等換算而成）最輕的服務(wù)器，由于考慮到了內(nèi)部服務(wù)器的處理能力及當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行狀況，所以該算法相對來說更加精確，尤其適合運(yùn)用到第七層（應(yīng)用層）負(fù)載均衡中。

● DNS響應(yīng)均衡：在Internet上，無論是HTTP、FTP還是其他的服務(wù)請求，客戶端一般都是通過域名解析來找到服務(wù)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(fù)載均衡設(shè)備收到同一個(gè)客戶端的域名解析請求，在同一時(shí)間內(nèi)把此域名解析成各自相對應(yīng)服務(wù)器的IP地址（即與此負(fù)載均衡設(shè)備在同一位地理位置的服務(wù)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(wù)，而忽略其他的IP地址響應(yīng)。這種均衡策略適合應(yīng)用在全局負(fù)載均衡下，對本地負(fù)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(fù)載均衡以及負(fù)載均衡算法

1. 下篇文章給大家講解的內(nèi)容是Spring Cloud Ribbon

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