服务器集群的负载均衡算法有哪些

服务器集群的负载均衡算法有哪些,第1张

轮转(Round-Robin)算法

加权轮转(Weighted Round Robin)算法

最小连接数(Least Connections)算法

加权最小连接数(Weighted Least Connections)算法

目的地址哈希散列(Destination Hashing Scheduling)算法

源地址哈希散列(Source Hashing Scheduling)算法

随机(Random)算法

负载均衡(Load Balance)是应用于互联网后台系统架构设计中的各层,它将请求均匀分摊到多个操作单元上执行。

目前,在线上环境中应用较多的负载均衡器硬件有F5 BIG-IP,但是硬件设备昂贵,不如软件适应互联网公司的快速发展。最常用的负载均衡软件有LVS、HAProxy和Nginx,结合高可用软件有Heartbeat、Keepalived,可以搭建出承载海量请求的成熟架构如LVS+Keepalived、HAProxy+keepalived等.

三种负载均衡软件LVS、HAProxy和Nginx的优缺点说明如下:

LVS的优点:

LVS的缺点:

HAProxy的优点:

Nginx的优点:

Nginx的缺点:

简单地不负责任地说,性能上LVS>HA>Nginx,功能性和便利性上Nginx>HA>LVS。

对于一个大型后台系统来说,LVS、HAProxy和Nginx常常可以配合使用在不同的层级,LVS用在接入层的最前端,承担最大规模的流量分发;HAProxy负责按域名分流;而Nginx只需要作为Web服务器负责单机内多实例的负载均衡,或负责目录结构分流和静态资源缓存等需求。

所谓的四层与七层负载均衡,就是在对后台服务器进行负载均衡时,依据OSI四层的信息或七层的信息来决定怎么样转发流量。比如四层负载均衡通过报文中的目标IP地址和端口,七层负载均衡通过报文中的应用层信息(URL、HTTP头部等信息),选择到达目的的内部服务器。四层负载均衡在解包上的消耗更少,可以达到更高的性能。而七层负载算法可以通过更多的应用层信息分发请求,功能性上更强大。

七层负载均衡软件可以通过URL、Cookie和HTTP head等信息,而不仅仅是IP端口分发流量,还可以修改客户端的请求和服务器的响应(例如HTTP请求中的Header的重写),极大提升了应用系统在网络层的灵活性。

在网络中常见的SYN Flood攻击中,黑客会对同一目标大量发送SYN报文,耗尽服务器上的相关资源,以达到Denial of Service(DoS)的目的。四层模式下这些SYN攻击都会被转发到后端的服务器上;而在七层模式下这些SYN攻击在负载均衡设备上就截止,不会影响后台服务器的正常运营。另外负载均衡设备可以在七层层面设定多种策略,过滤SQL Injection等应用层面的特定攻击手段,进一步提高系统整体安全。


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