什么是負載均衡 負載均衡算法的分類有哪些
什么是負載均衡
負載均衡建立在現有網絡結構之上,它提供了一種廉價有效透明的方法擴展網絡設備和服務器的帶寬、增加吞吐量、加強網絡數據處理能力、提高網絡的靈活性和可用性。
負載均衡(Load Balance)其意思就是分攤到多個操作單元上進行執行,例如Web服務器、FTP服務器、企業關鍵應用服務器和其它關鍵任務服務器等,從而共同完成工作任務。
負載均衡有三種部署方式:路由模式、橋接模式、服務直接返回模式。路由模式部署靈活,約60%的用戶采用這種方式部署;橋接模式不改變現有的網絡架構;服務直接返回(DSR)比較適合吞吐量大特別是內容分發的網絡應用。約30%的用戶采用這種模式。
路由模式的部署方式,服務器的網關必須設置成負載均衡機的LAN口地址,且與WAN口分署不同的邏輯網絡。因此所有返回的流量也都經過負載均衡。這種方式對網絡的改動小,能均衡任何下行流量。
2、橋接模式
橋接模式配置簡單,不改變現有網絡。負載均衡的WAN口和LAN口分別連接上行設備和下行服務器。LAN口不需要配置IP(WAN口與LAN口是橋連接),所有的服務器與負載均衡均在同一邏輯網絡中。
由于這種安裝方式容錯性差,網絡架構缺乏彈性,對廣播風暴及其他生成樹協議循環相關聯的錯誤敏感,因此一般不推薦這種安裝架構。
3、服務直接返回模式
這種安裝方式負載均衡的LAN口不使用,WAN口與服務器在同一個網絡中,互聯網的客戶端訪問負載均衡的虛IP(VIP),虛IP對應負載均衡機的WAN口,負載均衡根據策略將流量分發到服務器上,服務器直接響應客戶端的請求。因此對于客戶端而言,響應他的IP不是負載均衡機的虛IP(VIP),而是服務器自身的IP地址。也就是說返回的流量是不經過負載均衡的。因此這種方式適用大流量高帶寬要求的服務。
負載均衡算法的分類
1、輪詢法
輪詢法,就是將用戶的請求輪流分配給服務器,就像是挨個數數,輪流分配。這種算法比較簡單,他具有絕對均衡的優點,但是也正是因為絕對均衡它必須付出很大的代價,例如它無法保證分配任務的合理性,無法根據服務器承受能力來分配任務。
2、隨機法
隨機法,是隨機選擇一臺服務器來分配任務。它保證了請求的分散性達到了均衡的目的。同時它是沒有狀態的不需要維持上次的選擇狀態和均衡因子。但是隨著任務量的增大,它的效果趨向輪詢后也會具有輪詢算法的部分缺點。
3、最小連接法
最小連接法,將任務分配給此時具有最小連接數的節點,因此它是動態負載均衡算法。一個節點收到一個任務后連接數就會加1,當節點故障時就將節點權值設置為0,不再給節點分配任務。
最小連接法適用于各個節點處理的性能相似時。任務分發單元會將任務平滑分配給服務器。但當服務器性能差距較大時,就無法達到預期的效果。因為此時連接數并不能準確表明處理能力,連接數小而自身性能很差的服務器可能不及連接數大而自身性能極好的服務器。所以在這個時候就會導致任務無法準確的分配到剩余處理能力強的機器上。
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