仁科百华资料 负载平衡最全详解(万字图文回来)
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巨匠好，我是mikechen。
负载平衡是大型网站的必经之路，亦然架构师的必备手段，不管是漫衍式、中间件、已经微干事..等等齐需要波及负载平衡，本篇就全面来详解负载平衡@mikechen
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什么是负载平衡负载平衡（Load Balancing）是一种通过将责任负载分派到多个缱绻资源或系统组件上，以已毕更好的性能、可靠性和可膨胀性的本事。
负载平衡是为了应酬系统中出现的高负载、高并发和大流量等情况，确保系统约略提供高性能、高可用性和可伸缩性。
如下图所示：
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在靠近大批用户申请同期造访系统的情况下，单一干事器可能无法灵验处理统共申请，负载平衡不错将申请分袂到多个干事器上，以确保每台干事器的负载相对较轻，普及并发处明智商。
负载平衡算法负载平衡算法，主要分为如下5类：
1.轮循
轮询算法（Round Robin）这是最肤浅的负载平衡算法之一，将每个新的申请按序分派给干事器列表中的下一个干事器。
如下图所示：
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适用于干事器性能临近的场景，确保申请相对均匀地漫衍在统共干事器上。
2.加权轮循
加权轮询算法（Weighted Round Robin）访佛于轮询算法，但为每个干事器分派一个权重值，权重越高的干事器取得处理申请的概率越大。
如下图所示：
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在轮询的基础上字据硬件成立不同，按权重分发到不同的干事器，这么不错更好地妥贴不同干事器性能的场景。3.赶紧
赶紧算法，该算法的基本想想是赶紧选拔一个干事器来处理每个新的申请，以达到负载平衡的看法。
如下图所示：
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赶紧算法的优点在于已毕肤浅，有关词由于其赶紧性，弗成确保每个干事器取得交流数目的申请，因此在骨子欺骗中可能导致某些干事器的负载较重，而其他干事器较轻。4.最少流通
最少流通算法是一种常用的负载平衡算法，其基本想想是将新的申请分派给现时流通数最少的干事器，以达到负载平衡的看法。
如下图所示：
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记载每个干事器正在处理的申请数，把新的申请分发到最少流通的干事器上，因为要厚爱里面景色不推选。5.哈希
哈希算法（Hash-based Load Balancing）字据申请的某些特征，比如：IP地址、URL等缱绻哈希值，然后将申请分派到对应哈希值的干事器上。
如下图所示：
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这种算法确保交流的申请经久被分派到交流的干事器，有助于处理特定的会话保抓等需求。负载平衡的分类图片
负载平衡主要分为二层 三层 四层 七层负载平衡。
1.二层负载平衡
二层负载平衡，是在OSI模子的数据链路层（第二层）进行负载平衡的一种面孔。
在这个头绪上，主要波及到MAC地址的操作，这种负载平衡经常被称为二层交换机（Layer 2 Switching），或二层负载平衡器。
在二层负载平衡中，负载平衡器通过查验数据帧的看法MAC地址来决定将数据帧转发到哪个干事器。
二层负载平衡经常用于处理出奇大批、短会话的负载平衡需求，比如在局域网内进行干事器之间的负载平衡。
2.三层负载平衡
三层负载平衡，是在OSI模子的收罗层（第三层）进行负载平衡的一种面孔。
在这个头绪上主要波及到IP地址的操作，这种负载平衡经常被称为三层交换机（Layer 3 Switching），或三层负载平衡器。
3.四层负载平衡
四层负载平衡是在OSI模子的传输层（第四层）进行负载平衡的一种面孔，在这个头绪上，主要波及到IP地址和端标语的操作。
已毕四层负载平衡的软件有：
F5：F5是一款交易硬件负载平衡，复古四层和七层的负载平衡，功能很好，关联词资本很高；
lvs：LVS是一个在Linux上已毕的四层负载平衡器，复古多种负载平衡算法，如轮询、最小流通数等；
nginx：Nginx是一款世俗使用的开源Web干事器，同期也复古四层负载平衡；
haproxy：HAProxy是一款开源的、高性能的负载平衡软件，复古TCP和HTTP欺骗层负载平衡。
4.七层负载平衡
七层负载平衡是在OSI模子的欺骗层（第七层）进行负载平衡的一种面孔。七层负载平衡，经常用于HTTP和HTTPS流量的负载平衡。
七层负载平衡器约略深远到欺骗层的左券信息，举例：HTTP头部、URL等，这使得它不错字据更丰富的信息进行负载平衡
已毕七层负载平衡的软件有：
Nginx: 除了复古四层负载平衡外，NGINX亦然一种纷乱的七层负载平衡器，出奇适用于处理HTTP和HTTPS流量。
F5：F5是一款交易七层负载平衡和欺骗托福截至器，提供丰富的负载平衡、安全性和性能优化功能。
总的来说，一般是lvs作念4层负载，nginx作念7层负载。
负载平衡的旨趣跟着欺骗的用户数目和流量的增多，单一负载平衡实例可能会成为瓶颈，无法灵验地处理统共的申请。
通过横向膨胀，不错将流量分袂到多个负载平衡器实例上，普及统共这个词系统的处明智商。
如下图所示：
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淌若系统中只须一个负载平衡器实例，其故障可能导致统共这个词系统的不可用。
通过横向膨胀，多个负载平衡器实例不错共同责任，即使其中一个实例发生故障，其他实例仍然不错不竭分发流量，普及系统的可用性。
除此以外，通过横向膨胀负载平衡，还不错增多系统的全体性能，摊派单一负载平衡实例的压力，从而普及系统的反应速率和处明智商。
负载平衡欺骗场景图片
负载平衡本事不错欺骗于多种场景：
1.Web欺骗负载平衡
场景形容：高流量的Web欺骗中，大批用户造访Web干事器，申请包括网页、图片、CSS、JavaScript等资源。
管制决策：负载平衡器将用户申请分发到多个Web干事器，确保每个干事器取得相对均匀的负载，普及全体性能和反应速率。
2.数据库负载平衡
场景形容：数据库干事器是欺骗要道组件，需要处理大批数据库查询和事务。
管制决策：负载平衡器确保数据库负载均匀漫衍，看管某个数据库成为性能瓶颈，普及数据库性能和可靠性。
3.欺骗干事负载平衡
场景形容：复杂的欺骗架构中，多个欺骗干事器共同处理用户申请，每个干事器负责不同的业务逻辑。
管制决策：负载平衡器确保申请分派到可用的欺骗干事器，看管某个干事器过载，普及全体欺骗性能和可用性。
4.云缱绻负载平衡
场景形容：在云缱绻环境中，干事需要在云中多个实例之间分发流量。
管制决策：云干事提供商提供的负载平衡干事可用于分发云干事的流量，确保用户约略造访到可用的云资源。
以上
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