5大負載均衡演算法 (原理圖解)

• 2022 年 10 月 25 日
• 筆記
• JAVA, 大廠必考常考面試題合集, 大廠架構面試乾貨合集, 架構, 程式設計師, 演算法, 負載均衡

負載均衡，是分散式架構的必備技術，也是進階的必學技術，需要重點掌握。

本文，我將重點詳解負載均衡的5大核心演算法 @mikechen

先來看張圖，下面是一個典型的集群和負載均衡架構圖：

當一台機器不能承受訪問壓力時，我們大多會通過橫向增加兩台、或者多台伺服器，來共同承擔訪問壓力，來極大的降低後端的訪問壓力，提升用戶的訪問性能。

但是，從一台擴展到多台伺服器後，如何將客戶端的流量、分發到具體的伺服器呢？是通過伺服器 1 、還是伺服器 3 ？

這就涉及到了具體的負載均衡演算法。

1.  輪循

輪詢很容易實現，將請求按順序輪流分配到後台伺服器上，均衡的對待每一台伺服器，而不關心伺服器實際的連接數和當前的系統負載。
適合場景：適合於應用伺服器硬體都相同的情況。

2.  加權輪循

在輪詢的基礎上根據硬體配置不同，按權重分發到不同的伺服器。
適合場景：跟配置高、負載低的機器分配更高的權重，使其能處理更多的請求，而性能低、負載高的機器，配置較低的權重，讓其處理較少的請求。

3.  隨機

通過系統隨機函數，根據後台伺服器列表的大小值來隨機選取其中一台進行訪問。

隨著調用量的增大，客戶端的請求可以被均勻地分派到所有的後端伺服器上，其實際效果越來越接近於平均分配流量到後台的每一台伺服器，也就是輪詢法的效果。

4.  最少連接

記錄每個伺服器正在處理的請求數，把新的請求分發到最少連接的伺服器上，因為要維護內部狀態不推薦。

5.  源地址散列

根據服務消費者請求客戶端的IP地址，通過哈希函數計算得到一個哈希值，將此哈希值和伺服器列表的大小進行取模運算，得到的結果便是要訪問的伺服器地址的序號。

適合場景：根據請求的來源IP進行hash計算，同一IP地址的客戶端，當後端伺服器列表不變時，它每次都會映射到同一台後端伺服器進行訪問。

以上，是對 5 大負載均衡演算法及其原理的解析，對掌握及使用負載均衡，具有一定的參考價值，建議收藏、經常溫顧。

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作者簡介

陳睿 | mikechen , 10年+大廠架構經驗,「mikechen 的互聯網架構」系列文章作者，專註互聯網架構技術。

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