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一下。可能內容有些重復，但是總結的方式有所不同，看一看哪一種適合您的記憶呢。

服務器負載均衡算法有很多(持續性的和非持續性的),包括輪循算法､最少連接算法､響應時間算法､散列算法､最少連接失誤算法,鏈路帶寬算法等等｡此外實際服務器(Real Server)可以被分配不同的加權值來調整被分配的流量｡比如性能高的大型服務器可配置較大的加權值,而為性能較低的小型服務器設置較小的加權值｡為了避免服務器因過載而崩潰,可為實際服務器指定***連接閾值來避免該服務器過載｡任何服務器可被指定為另一臺服務器的備份服務器或溢出服務器,從而進一步保證了應用可用性｡

非持續性算法(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組中的不同的實服務器上進行處理｡主要有輪循算法､最少連接算法､響應速度算法等｡

-輪循算法(Round Robin):

說明:

每一次來自網絡的請求輪流分配給內部中的每臺服務器,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器組中的所有服務器都有相同的軟硬件配置并且平均服務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在服務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,每一臺服務器上的連接進程可能會產生極大的不同,這樣的結果并不會達到真正的負載均衡｡最少連接數均衡算法對內部中有負載的每一臺服務器都有一個數據記錄,記錄的內容是當前該服務器正在處理的連接數量,當有新的服務連接請求時,將把當前請求分配給連接數最少的服務器,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｡

-響應速度算法(Response Time):

說明:

負載均衡設備對內部各服務器發出一個探測請求(例如Ping),然后根據內部中各服務器對探測請求的最快響應時間來決定哪一臺服務器來響應客戶端的服務請求｡

舉例:

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

持續性算法(Persistent):

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

A.基于IP的算法

-Persistent IP (pi):基于用戶IP地址來選擇服務器｡

-Hash IP (hi) :基于用戶IP地址的HASH值,來選擇服務器

-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,來選擇服務器;

-Persistent URL (pu):基于對URI Tag 和值的靜態對應關系來選擇服務器｡

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

C.基于Cookie的算法

-Persistent Cookie (pc) : 選擇服務器基于用戶請求包用Cookie Name / Value 的靜態對應關系;

-Hash Cookie (hc) :選擇服務器基于用戶請求包用Cookie Name / Value 的Hash 值對應關系;

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

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

平衡算法設計的好壞直接決定了集群在負載均衡上 的表現,設計不好的算法,會導致集群的負載失衡｡一般的平衡算法主要任務是決定如何選擇下一個集群節點,然后將新的服務請求轉發給它｡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用環境下才能發揮***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集群自身的特點進行綜合考慮,把不同的算法和技術結合起來使用｡

1 輪轉法:

輪轉算法是所有調度算法中最簡單也最容易實現的一種方法｡在一個任務隊列里,隊列的每個成員(節點)都具有相同的地位,輪轉法簡單的在這組成員中順序輪轉 選擇｡在負載平衡環境中,均衡器將新的請求輪流發給節點隊列中的下一節點,如此連續､周而復始,每個集群的節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｡

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

2 散列法

散列法也叫哈希法(HASH),通過單射不可逆的HASH函數,按照某種規則將網絡請求發往集群節點｡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,會引起應用混亂｡

而采取基于數據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據包發給同一服務器節點,這使得基于高層會話的事務可以以適當的方式運行｡相對稱的是,基于目的地址的哈希調度算法可以用在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送到同一個Cache服務節點上,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給當前含有最少連接數的節點｡這種算法針對TCP連接進行,但由于不同應用對系統資源的消耗可能差異很大,而連接數無法反映出真實的應用負載,因此在使用重型Web服務器作為集群節點服務時(例如Apache服務器),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,可以對每個節點設置***的連接數上限(通過閾值設定體現)｡

4 ***缺失法

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

5 最快響應法

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

在大多數基于LAN的集群中,最快響應算法工作的并不是很好,因為LAN中的ICMP包基本上都在10ms內完成回應,體現不出節點之間的差異;如果在 WAN上進行平衡的話,響應時間對于用戶就近選擇服務器而言還是具有現實意義的;而且集群的拓撲越分散這種方法越能體現出效果來｡這種方法是高級平衡基于 拓撲結構重定向用到的主要方法｡

6 加權法

加權方法只能與其他方法合用,是它們的一個很好的補充｡加權算法根據節點的優先級或當前的負載狀況(即權值)來構成負載平衡的多優先級隊列,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法或者最少連接法進行均衡,而隊列之間按照優先級的先后順序進行均衡處理｡在這 里權值是基于各節點能力的一個估計值｡