负载均衡

负载均衡 load balancing是一种计算机网络技术，用在多个计算机、网络连接、CPU、磁盘驱动器或其他资源中分配负载，以达到优化资源使用、最大吞吐率、最小响应时间、同时避免过载。

  使用带有负载均衡的多个服务组件，取代单一的组件，可以通过冗余来提高可靠性。　　负载均衡服务通常是由专用软件和硬件来完成。

  负载均衡最重要的一个应用是利用多台服务器提供单一服务，。负载均衡服务主要应用于web站点，高流量下载网站服务和dns服务区。现在负载均衡器也开始支持数据库服务

  对于互联网，负载均衡器通常是一个软件程序，这个程序侦听一个外部端口，互联网用户通过这个端口来访问服务，而作为负载均衡器的软件会将用户的请求装发给后台内网服务器，内网服务器将请求的响应传给负载均衡器。负载均衡器再将响应转发给用户。这样就对用户隐藏了内网结构，组织用户直接访问内网服务器，是服务器更加安全。可以阻止对核心网络栈和其他端口服务的攻击。

  当所有后台服务器出现故障时，负载均衡器可以提供特殊的服务，例如将互联网用户的请求转发给一台备用负载均衡器。显示一条关于服务终端的信息。负载均衡可以调高IT团队的容错能力。

  负载均衡的具体实现方案，DNS轮询

Scheduling算法--当前负载均衡器使用的scheduling算法有各种各样，最简单的事随机选择和轮询，更为高级的负载均衡器会考虑其他更多的因素。如：后台服务器的负载，响应时间，运行状态，活动连接数，地理位置，处理能力，或最近分配的流量。

 高性能系统通常选择多层负载均衡，对于一个多层次架构体系，在负载均衡器或网络分发器后面有两种设计，术语称之为 Bowties和Stovepipes。Stovepipe设计中，事务是从顶部分发的，然后从一个固定通道 通过一系列硬件和软件设备，到达最终目的地。如果使用Bowties设计，在每一层中事 务处理有多条路径可供选择。在事务处理的网络结构中可能会是Stovepipes，也可以是 Bowties，或者根据每一层的实际需求采用杂货构架。

  负载均衡的持续性问题：

  负载均衡器需要处理的一个重要问题是：如何保存用户会话？如果会话信息保存在后台 服务器，用户接下来的请求可能会被分配到不同的后台服务器，此时用户会话就无法继 续。负载均衡器可以缓存用户会话，然后将用户请求分发到不同的后台服务 器。但是 这将带来一个负载均衡器的负载问题。

  几种持续性的解决方案和他们的缺点：1.让一个用户会话的所有请求都发送到一个后台服务器。缺点是不能进行failover。2.依据用户名或客户端IP来分配服务器，用户可能是通过DHCP/NAT//WEB代理来连接internet的，所以IP地址可能是经常变化的，所以服务就得不到保障3.随机分配，会话信息有负载均衡器保存，缺点：负载均衡器如果出现故障或者被替换也会导致信息丢失，另外负载均衡器负载较高的时候，为了保证分配表空间不会被耗尽，会将超时的回话信息删除，随机方法要求用户保持会话信息。如果用户禁用cookie，就会引起问题。。通常优秀的负载均衡器会同时使用几种会话保持技术。

  另一个方法是讲回话信息保存到一个数据库中，称为状态服务器。集群中所有的服务器将会话信息保存到状态服务器中，同时它们向状态服务器查询会话信息

  还有一种更有效的方法就是将回话信息保存在客户端，一般客户端的浏览器都有保存会话信息的功能

负载均衡器的特性：1.不对称负载调节，通过设置权重因子2.优先激活3.SSl截断和加速4.DDOS攻击防护5.http压缩6.TCP offload7.TCP缓冲8后台服务器直接响应用户9.服务器健康检查10.http缓存11.内容过滤12.http安全13.优先队列14.Content-aware switching15.用户授权16.可编程的流量控制17.防火墙功能18.入侵阻止功能

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