负载均衡原理详解(万字图文总结)

负载均衡

负载均衡（Load Balancing），是指将流量、或计算，负载均匀分配到多个服务器、或资源上。

比如：在处理大量的用户请求时，负载均衡器可以分配流量到多个 Web 服务器上，以保证应用的高可用性和响应速度。

如下图所示：

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通过有效分配负载、提高系统的可用性、和性能，从而满足高可用、和高性能的业务需求。

比如：随着业务量的增加，可以通过增加更多的服务器来扩展系统，负载均衡器会自动将流量分配到新增加的服务器上，从而实现平滑的扩展。

以及，通过将流量或请求分配到多个服务器上，可以避免单一服务器故障导致的服务中断。

即使某些服务器出现故障，其他服务器仍可以继续处理请求。

负载均衡原理

负载均衡的基本原理：是使用一个负载均衡器（或称负载分配器），作为前端，将来自客户端的请求分配到后端的多个服务器上。

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负载均衡器通常位于网络流量的入口处，扮演着流量管理的角色。

整个负载流程，大致如下：

第一：请求接收

首先，客户端发起请求，负载均衡器接收到这些请求。

第二：流量分配

其次，负载均衡器根据设定的算法、或策略，将请求分配到多个后端服务器上。

第三：请求转发

再次，负载均衡器将客户端的请求转发给选定的后端服务器。

第四：响应返回

最后，后端服务器处理请求并生成响应，负载均衡器接收响应后，将其转发回客户端。

负载均衡算法

如果想更加深入的掌握负载均衡原理，还需要掌握负载均衡的算法。

比如：当客户端到达负载均衡后，通过”负载均衡的算法“，将请求分发到不同的服务器上。

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1. 轮询（Round Robin）

轮询：将请求按顺序依次分配给每个服务器，每个服务器依次接收请求，形成一个循环。

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比如：

服务器列表: A, B, C

请求顺序: R1, R2, R3, R4, R5

请求分配:

R1 - A；

R2 - B；

R3 - C；

R4 - A；

R5 - B；

适用场景:

适用于服务器性能相似的场景，因为它不考虑服务器的负载、或性能，只是简单地轮流分配请求。

优点:

实现简单，易于配置。

缺点:

不考虑服务器的实际负载情况，可能导致某些服务器过载，而其他服务器空闲。

2. 加权轮询

为每个服务器分配一个”权重“，权重值表示服务器处理请求的能力。