负载均衡：网络负载均衡是什么

网络负载均衡是甚么

网络负载均衡是由多台服务器以对称的方式组成一个服务器集合，能够平均分配客户要求到服务器列阵，从而提高服务器响应速度，主要用来解决高并发和高可用的问题。

下面是详细介绍：

网络负载均衡( Load balance)主要用于扩大网络装备和服务器的带宽、增加吞吐量、加强网络数据处理能力、提高网络的灵活性和可用性，保证即便是在负载很重的情况下它们也能作出快速响应，保证服务不中断。网络负载均衡可让客户端用一个逻辑 Internet 名称和虚拟 IP 地址(又称群集 IP 地址)访问群集，同时保存每台计算机各自的名称。

(1)DNS 负载均衡。在 DNS 中为多个地址配置同一个名字，查询这个名字的客户机将得到其中一个地址，从而使得区分的客户访问区分的服务器，到达负载均衡的目的。

(2)代理服务器。代理服务器将要求均匀转发给多台服务器，从而到达负载均衡的目的。

(3)负载均衡器。负载均衡器采取各种分配算法把网络要求分散到一个服务器集群中的可用服务器上去，有些负载均衡器集成在交换装备中，置于服务器与 Internet 链接之间，有些则以两块网络适配器将负载均衡功能集成到 PC 中，一块连接到 Internet 上，一块连接到后端服务器群的内部网络上。当 Web 服务器为图象服务、安全套接层(SSL)会话或数据库事务而进行优化时，负载均衡器可以发挥特别功效。

作用

负载均衡是一种策略，通太重新分配系统负载，使各服务器间负载到达相对均衡，从而下降任务的响应时间，提高系统资源的利用率，使系统的性能得以提高。它主要决的问题主要有：

1)解决网络堵塞问题，服务就近提供，实现地理位置无关性；

2)为用户提供更好的访问质量；

3)提高服务器响应速度；

4)提高服务器及其他资源的利用效力。

要求

网络负载均衡(NLB)存在着硬件和软件两方面的需求。就硬件而言，它需要 1M 的内存空间、缺省设置下 4M 还是管理设置下最多 15M 的内存空间。因此，在假定管理要求具有此类内存，同时又处理着沉重的通讯量，从而需要使用 32 个节点或类似设置的情况下，你最多能够使用 15M 的内存空间。在典型情况下，NLBS -般使用约 4M 的内存空间。NLBS 只支持以太网或 FDDI（光纤散布式数字接口）。

对软件来讲，NLBS 需要网络操作系统的支持，如果你想要实现高度可用的和可扩大的解决方案，你需要使用上述 2 种系统平台，并且 TCP/IP 也一并安装，由于 TCP/IP 是 NLBS 在区分的群集或群集节点间实现负载平衡的主要协议。对利用程序提出的另外一个要求是，任一利用程序的多个实例一定要能够运行于所有的群集节点之间。

优点

第一，网络负载均衡能将传入的要求传播到多达 32 台服务器上，便可以使用最多 32 台服务器共同分担对外的网络要求服务。网络负载均衡技术保证即便是在负载很重的情况下，服务器也能做出快速响应；

第二，网络负载均衡对外只需提供一个 IP 地址（或域名）；

第三，当网络负载均衡中的一台或几台服务器不可用时，服务不会中断。网络负载均衡自动检测到服务器不可用时，能够迅速在剩余的服务器中重新指派客户机通讯。这项保护措施能够帮助你为关键的业务程序提供不中断的服务，并可以根据网络访问量的增加来相应地增加网络负载均衡服务器的数量；

第四，网络负载均衡可在普通的计算机上实现。

负载均衡策略

负载均衡( Load Balance)建立在现有网络结构之上，它提供了一种便宜、有效、透明的方法扩大网络装备和服务器的带宽、增加吞吐量、加强网络数据处理能力、提高网络的灵活性和可用性。负载均衡有两方面的含义：首先，大量的并发访问或数据流分担到多台节点装备上分别进行处理，减少用户响应等待时间；其次，单个重负载的运算分担到多台节点装备上做并行处理，每一个节点处理结束后，将结果汇总，返回给用户，使系统处理能力得到大幅度提高。

在实际利用中，可能不单单是把客户真个服务要求平均地分配给内部服务器，而不管服务器是否是怠机，而是想使配置好的服务器能接受相对更多的服务要求，一台处理服务要求较少的服务器能分配到更多的服务要求，出现故障的服务器将不再接受服务要求直至故障恢复等等。

选择适合的负载均衡策略，使多个装备能很好地共同完成任务，消除或避免现有网络负载散布不均、数据流量拥堵反应时间长的瓶颈。在各负载均衡方式中，针对区分的利用需求，在 OSI 参考模型的第二、三、四、七层的负载均衡都有相应的负载均衡策略。

负载均衡策略的优劣及其实现的难易程度有两个关键因素：

第一，负载均衡算法；第二，对网络系统状态的检测方式和能力。斟酌到服务要求的区分类型、服务器的区分处理能力和随机选择酿成的负载分配不均匀等问题，为了更加公道地把负载分配给内部的多个服务器，就需要利用相应的能够正确反应各个服务器处理能力及网络状态的负载均衡算法：

①轮询均衡( Round Robin)：每次来自网络的要求轮番分配给内部服务器。从 1 至 N 然后重新开始。此种均衡算法合适于服务器组中的所有服务器都有相同的软、硬件配置并且平均服务要求量相对均衡的情况。

②权重轮询均衡(Weighted Round Robin):根据服务器的区分处理能力，给每一个服务器分配区分的权值，使其能够接受相应权值数的服务要求。倒如：服务器 A 的权值被设计成 1，B 的权值是 3，C 的权值是 6，则服务器 A、B、C 将分别接遭到 10%、30%、60%的服务要求，此种均衡算法能确保高性能的服务器得到更多的使用率，避免低性能的服务器负载太重。

③随机均衡( Random)：把来自网络的要求随机分配给内部多个服务器。

④权重随机均衡(Weighted Random)：此种均衡算法类似于权重轮询算法，不过在处理要求分担时是个随机选择的进程。

⑤响应速度均衡( Response Time)：负载均衡装备对内部各服务器发出一个探测要求(例如 Ping)。然后根据内部各服务器对探测要求的最快响应时间来决定哪一台服务器来响应客户真个服务要求。此种均衡算法能较好地反应服务器确当前运行状态。．但这最快响应时间仅仅指的是负载均衡装备与服务器间的最快响应时间，而不是客户端与服务器间的最快响应时间。

⑥最少连接数均衡:客户真个每次要求服务在服务器停留的时间可能会有较大的差异，随着工作时间加长，如果采取简单的轮询或随机均衡算法，每台服务器上的连接进程可能会产生极大的区分，并没有到达真实的负载均衡。最少连接数均衡算法对内部需负载的每台服务器都有一个数据记录，记录当前该服务器正在处理的连接数量，当有新的服务连接要求时，将把当前要求分配给连接数最少的服务器，使均衡更加符合实际隋况，负载更加均衡。此种均衡算法合适长时处理的要求服务，如 FIP。

⑦处理能力均衡：此种均衡算法将把服务要求分配给内部处理负荷（根据服务器 CPU 型号、CPU 数量、内存大小及当前连接数等换算）最轻的服务器，由于斟酌到了内部服务器的处理能力及当前网络运行状态，所以此种均衡算法相对来讲更加精确，特别合适应用到第七层（利用层）负载均衡的情况下。

相干技术

软件负载

服务器负载均衡( SLB) 是目前最经常使用的，它是通过将一台服务器虚拟化，表示成一组服务器，即一个服务器群，用来平衡各个服务器的信息量，控制对某一台服务器的访问量。代表这组服务器的那一台服务器被称为虚拟服务器，而组内的服务器被称为真实服务器。负载均衡技术就是将相同功能的真实服务器组成一个群，如果系统要进行扩容，我们只需修改交换机中的地址信息，其实不影响服务的提供。集群中有几台服务器，对用户来讲是透明的，用户只需了解虚拟服务器的功能，访问时只需连接虚拟服务器的 IP 地址，负载均衡技术会为用户挑选适当的真实服务器进行连接，而用户对此绝不知情。

web 服务器镜像技术是指采取一套性能相同的 web 服务器，采取内容相同的数据库，为区分的域名分配了区分的 IP 地址，将用户要求利用 Http 协议的重定向功能，当其中一台服务器访问量过大时，web 服务器软件自动把用户的要求重新定向到区分的镜像站点，用这类方式来实现负载均衡。

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