常用的负载均衡算法怎么选-负载均衡策略有哪些

教程大全 2026-02-27 01:12:11 浏览

负载均衡作为高并发、高可用分布式架构的核心组件,其策略的选择直接决定了系统的吞吐量、响应时间以及容错能力。 科学的负载均衡策略并非简单的流量分发,而是基于服务器性能、业务特性及网络状态进行的智能资源调度。 在实际生产环境中,我们需要综合运用静态算法与动态策略,并结合四层与七层转发技术,以实现资源利用率的最大化,以下将从核心策略分类、算法深度解析及架构实战三个维度,详细阐述构建高效负载均衡体系的专业方案。

静态负载均衡策略:基础流量的确定性分发

静态策略主要依据预设的规则进行流量分配,不实时监测后端节点的负载状态,适用于服务器性能相近或业务逻辑对会话粘性有特定要求的场景。

轮询 这是最基础且最常用的策略,负载均衡器将请求按顺序依次分发给后端服务器,若服务器A处理完第一个请求,则第二个请求分发给服务器B,以此类推,循环往复。

加权轮询 为了解决服务器性能差异的问题,在轮询的基础上引入了“权重”概念,管理员根据硬件配置(CPU、内存)为每台服务器分配权重,性能强的服务器分配更高的权重,从而接收更多的请求。

源地址哈希 根据客户端的IP地址计算哈希值,再对服务器总数取模,将同一个IP的请求始终分发到同一台服务器。

动态负载均衡策略:基于实时状态的智能调度

动态策略通过监控后端节点的实时负载(如连接数、响应时间、CPU使用率)来动态调整流量分配,是应对复杂业务波动的关键。

最少连接 负载均衡器会记录当前每个后端服务器正在处理的连接数,将新的请求分发给当前连接数最少的服务器。

加权最少连接 在最少连接的基础上,结合服务器权重进行综合评估,算法通常比较 (当前连接数 / 权重) 的比值,将请求分发给比值最小的服务器。

最短响应时间 负载均衡器通过探测或统计请求的往返时间(RTT),优先将请求分发给响应最快的服务器。

高级策略与架构实战:应对分布式复杂挑战

在微服务与云原生架构下,传统的四层负载均衡已无法满足需求,需要引入更高级的哈希算法及七层路由策略。

一致性哈希 当服务器节点发生扩容或缩容时,普通哈希算法会导致大量的请求路由失效(即缓存雪崩),一致性哈希通过引入哈希环,保证了只有受影响节点相邻的请求路由会发生改变,其余请求仍保持原路由。

基于URL或内容的路由 属于七层负载均衡(Layer 7),根据HTTP请求的URL路径、Header头部或Cookie内容进行分发。

四层与七层混合架构

健康检查与故障转移

无论选择何种策略, 健康检查 都是保障系统高可用的最后一道防线,负载均衡器必须定期向后端节点发送探测包(如TCP握手或HTTP请求)。

构建负载均衡策略是一个“从静态到动态、从四层到七层”的演进过程。 在实际选型时,应优先评估业务的请求特征(长连接还是短连接)、后端服务的异构度以及对会话保持的需求,对于绝大多数高并发Web场景,推荐采用 “加权轮询”或“加权最少连接”作为基础策略,配合“一致性哈希”处理有状态服务,并严格配置“健康检查”机制 ,从而构建一个既高效又稳固的流量分发网络。


相关问答

Q1:在微服务架构中,为什么推荐使用七层负载均衡而不是四层? 在微服务架构中,七层负载均衡(Layer 7)能够解析HTTP协议内容,这使得它可以根据URL路径、域名或请求头将流量精准路由到不同的微服务实例上,七层负载均衡支持SSL卸载(在负载均衡层解密HTTPS,减轻后端压力)、请求重写和基于内容的灰度发布,这些功能是仅基于IP和端口转发的四层负载均衡无法提供的。

Q2:如何解决负载均衡环境下的Session共享问题? 主要有三种解决方案,第一种是 Session粘性 ,使用源地址哈希策略,保证同一用户始终访问同一服务器,但会导致负载不均,第二种是 Session复制 ,即Tomcat等容器间同步Session,适用于集群规模较小的场景,第三种是 Session集中存储 ,这是目前微服务架构的主流方案,将Session存储在Redis等分布式缓存中,实现无状态服务,从而彻底摆脱服务器绑定的限制。


互动环节: 您的业务目前采用的是哪种负载均衡策略?在应对突发流量时,是否遇到过节点负载不均的困扰?欢迎在评论区分享您的架构经验,我们一起探讨更优的流量治理方案。


组局域网时的IP的分配跟子网掩码有什么关系吗?

IP和子网掩码 我们都知道,IP是由四段数字组成,在此,我们先来了解一下3类常用的IPA类IP段 0.0.0.0 到127.255.255.255B类IP段 128.0.0.0 到191.255.255.255C类IP段 192.0.0.0 到223.255.255.255XP默认分配的子网掩码每段只有255或0A类的默认子网掩码 255.0.0.0 一个子网最多可以容纳1677万多台电脑B类的默认子网掩码 255.255.0.0 一个子网最多可以容纳6万台电脑C类的默认子网掩码 255.255.255.0 一个子网最多可以容纳254台电脑我以前认为,要想把一些电脑搞在同一网段,只要IP的前三段一样就可以了,今天,我才知道我错了。 如果照我这说的话,一个子网就只能容纳254台电脑?真是有点笑话。 我们来说详细看看吧。 要想在同一网段,只要网络标识相同就可以了,那要怎么看网络标识呢?首先要做的是把每段的IP转换为二进制。 (有人说,我不会转换耶,没关系,我们用Windows自带计算器就行。 打开计算器,点查看>科学型,输入十进制的数字,再点一下“二进制”这个单选点,就可以切换至二进制了。 )把子网掩码切换至二进制,我们会发现,所有的子网掩码是由一串[red]连续[/red]的1和一串[red]连续[/red]的0组成的(一共4段,每段8位,一共32位数)。 255.0.0.0 ....255.0.0 ....255.255.0 ...这是A/B/C三类默认子网掩码的二进制形式,其实,还有好多种子网掩码,只要是一串连续的1和一串连续的0就可以了(每段都是8位)。 如...,这也是一段合法的子网掩码。 子网掩码决定的是一个子网的计算机数目,计算机公式是2的m次方,其中,我们可以把m看到是后面的多少颗0。 如255.255.255.0转换成二进制,那就是...,后面有8颗0,那m就是8,255.255.255.0这个子网掩码可以容纳2的8次方(台)电脑,也就是256台,但是有两个IP是不能用的,那就是最后一段不能为0和255,减去这两台,就是254台。 我们再来做一个。 255.255.248.0这个子网掩码可以最多容纳多少台电脑?计算方法:把将其转换为二进制的四段数字(每段要是8位,如果是0,可以写成8个0,也就是)...然后,数数后面有几颗0,一共是有11颗,那就是2的11次方,等于2048,这个子网掩码最多可以容纳2048台电脑。 一个子网最多可以容纳多少台电脑你会算了吧,下面我们来个逆向算法的题。 一个公司有530台电脑,组成一个对等局域网,子网掩码设多少最合适?首先,无疑,530台电脑用B类IP最合适(A类不用说了,太多,C类又不够,肯定是B类),但是B类默认的子网掩码是255.255.0.0,可以容纳6万台电脑,显然不太合适,那子网掩码设多少合适呢?我们先来列个公式。 2的m次方=560首先,我们确定2一定是大于8次方的,因为我们知道2的8次方是256,也就是C类IP的最大容纳电脑的数目,我们从9次方一个一个试2的9次方是512,不到560,2的10次方是1024,看来2的10次方最合适了。 子网掩码一共由32位组成,已确定后面10位是0了,那前面的22位就是1,最合适的子网掩码就是...,转换成10进制,那就是255.255.252.0。 分配和计算子网掩码你会了吧,下面,我们来看看IP地址的网段。 相信好多人都和偶一样,认为IP只要前三段相同,就是在同一网段了,其实,不是这样的,同样,我样把IP的每一段转换为一个二进制数,这里就拿IP:192.168.0.1,子网掩码:255.255.255.0做实验吧。 192.168.0....(这里说明一下,和子网掩码一样,每段8位,不足8位的,前面加0补齐。 )IP ...子网掩码 ...在这里,向大家说一下到底怎么样才算同一网段。 要想在同一网段,必需做到网络标识相同,那网络标识怎么算呢?各类IP的网络标识算法都是不一样的。 A类的,只算第一段。 B类,只算第一、二段。 C类,算第一、二、三段。 算法只要把IP和子网掩码的每位数AND就可以了。 AND方法:0和1=0 0和0=0 1和1=1如:And 192.168.0.1,255.255.255.0,先转换为二进制,然后AND每一位IP ...子网掩码 ...得出AND结果 ...转换为十进制192.168.0.0,这就是网络标识,再将子网掩码反取,也就是...,与IP AND得出结果...,转换为10进制,即0.0.0.1,这0.0.0.1就是主机标识。 要想在同一网段,必需做到网络标识一样。 我们再来看看这个改为默认子网掩码的B类IP如IP:188.188.0.111,188.188.5.222,子网掩码都设为255.255.254.0,在同一网段吗?先将这些转换成二进制188.188.0.111 ....188.5.222 ....255.254.0 ...分别AND,得......网络标识不一样,即不在同一网段。 判断是不是在同一网段,你会了吧,下面,我们来点实际的。 一个公司有530台电脑,组成一个对等局域网,子网掩码和IP设多少最合适?子网掩码不说了,前面算出结果来了...,也就是255.255.252.0我们现在要确定的是IP如何分配,首先,选一个B类IP段,这里就选188.188.x.x吧这样,IP的前两段确定的,关键是要确定第三段,只要网络标识相同就可以了。 我们先来确定网络号。 (我们把子网掩码中的1和IP中的?对就起来,0和*对应起来,如下:)255.255.252.0 ....188.x.x ..??????**.********网络标识 ..??????00.由此可知,?处随便填(只能用0和1填,不一定全是0和1),我们就用全填0吧,*处随便,这样呢,我们的IP就是..**.********,一共有530台电脑,IP的最后一段1~254可以分给254台计算机,530/254=2.086,采用进1法,得整数3,这样,我们确定了IP的第三段要分成三个不同的数字,也就是说,把**中的**填三次数字,只能填1和0,而且每次的数字都不一样,至于填什么,就随我们便了,如,,,转换成二进制,分别是1,2,3,这样,第三段也确定了,这样,就可以把IP分成188.188.1.y,188.188.2.y,188.188.3.y,y处随便填,只要在1~254范围之内,并且这530台电脑每台和每台的IP不一样,就可以了。

装系统有哪几种安装方法?

1、硬盘装,在BIOS里设置硬盘为第一启动,然后重启按照步骤进行安装就可以了。 2、可以在硬盘上装个ghost 就可以用光盘。 3、用DOS ,也可以用虚拟机安装4、安装虚拟光驱,对GHOST版本iso格式的文件解压安装

负载均衡策略对比

三坐标测量仪或三坐标测量计的原理是什么?

我们是专业的三坐标测量机生产厂家,希望可以帮您解决困惑。 三坐标测量机CMM的测量方式根据所需测量产品特性通常可分为接触式测量、非接触式测量和接触与非接触复合式测量,目前三坐标测量机已经广泛应用于汽车、航天工业、模具及机加工领域并在学校科研单位也得到了广泛使用对提升国内产品总体竞争力取到不不可忽视的作用。 三坐标测量仪的测量方法分 1、接触式探针测量三坐标测量仪(最常用使用最普遍); 2、影像复合式三坐标测量仪; 3、激光复合式三坐标测量仪三坐标测量仪工作原理三坐标测量机CMM的测量方式根据所需测量产品特性通常可分为接触式测量、非接触式测量和接触与非接触复合式测量,目前三坐标测量机已经广泛应用于汽车、航天工业、模具及机加工领域并在学校科研单位也得到了广泛使用对提升国内产品总体竞争力取到不不可忽视的作用。 三坐标测量仪的测量方法分1、接触式探针测量三坐标测量仪(最常用使用最普遍);2、影像复合式三坐标测量仪;3、激光复合式三坐标测量仪(主要应用于产品测量与逆向抄数扫描);我们将根据客户的产品特点与测量要求提供最适合客户的测量产品。 三坐标测量 三坐标测量机CMM的测量方式通常可分为接触式测量、非接触式测量和接触与非接触并用式测量。 其中,接触测量方式常用于机加工产品、压制成型产品、金属膜等的测量。 为了分析工件加工数据,或为逆向工程提供工件原始信息,经常需要用三坐标测量机对被测工件表面进行数据点扫描。 三坐标测量机的扫描操作是应用DMIS程序在被测物体表面的特定区域内进行数据点采集,该区域可以是一条线、一个面片、零件的一个截面、零件的曲线或距边缘一定距离的周线等。 将被测物体置于三坐标测量空间,可获得被测物体上各测点的坐标位置,根据这些点的空间坐标值,经计算求出被测物体的几何尺寸,形状和位置。 基本原理就是通过探测传感器(探头)与测量空间轴线运动的配合,对被测几何元素进行离散的空间点位置的获取,然后通过一定的数学计算,完成对所测得点(点群)的分析拟合,最终还原出被测的几何元素,并在此基础上计算其与理论值(名义值)之间的偏差,从而完成对被测零件的检验工作.三坐标测量机的组成:1、主机机械系统(X、Y、Z三轴或其它);2、测头系统;3、电气控制硬件系统;4、数据处理软件系统(测量软件);5、正向工程:产品设计--制造--检验(三坐标测量机)6、逆向工程:早期:美工设计--手工模型(1:1)--3轴靠模铣床当今:工件(模型)--维测量(三坐标测量机)--设计--制造7、逆向工程定义:将实物转变为CAD模型相关的数字化技术,几何模型重建技术和产品制造技术的总称。 广义逆向工程:包括几何逆向,工艺逆向,材料逆向,管理逆向等诸多方面的系统工程。 8、逆向工程设备:8.1、测量机:获得产品三维数字化数据(点云/特征);8.2、曲面/实体反求软件:对测量数据进行处理,实现曲面重构,甚至实体重构;8.3、CAD/CAE/CAM软件。 8.4、数控机床;9、逆向工程中的技术难点:9.1、获得产品的数字化点云(测量扫描系统);9.2、数据构建成曲面及边界,甚至是实体(逆向工程软件);9.3、与CAD/CAE/CAM系统的集成。

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