大型网站架构系列：负载均衡详解（上）

实际处理服务器ip和数据请求目的ip一致，不需要经过负载均衡服务器进行地址转换，可将响应数据包直接返回给用户浏览器，避免负载均衡服务器网卡带宽成为瓶颈。也称为直接路由模式（DR模式）。如下图：

优点：性能好；

缺点：配置复杂；

实践建议：DR模式是目前使用最广泛的一种负载均衡方式。

2.5混合型负载均衡

由于多个服务器群内硬件设备、各自的规模、提供的服务等的差异，可以考虑给每个服务器群采用最合适的负载均衡方式，然后又在这多个服务器群间再一次负载均衡或群集起来以一个整体向外界提供服务（即把这多个服务器群当做一个新的服务器群），从而达到最佳的性能。将这种方式称之为混合型负载均衡。

此种方式有时也用于单台均衡设备的性能不能满足大量连接请求的情况下。是目前大型互联网公司，普遍使用的方式。

方式一，如下图：

以上模式适合有动静分离的场景，反向代理服务器（集群）可以起到缓存和动态请求分发的作用，当时静态资源缓存在代理服务器时，则直接返回到浏览器。如果动态页面则请求后面的应用负载均衡（应用集群）。

方式二，如下图：

以上模式，适合动态请求场景。

因混合模式，可以根据具体场景，灵活搭配各种方式，以上两种方式仅供参考。

三、负载均衡算法

常用的负载均衡算法有，轮询，随机，最少链接，源地址散列，加权等方式；

3.1 轮询

将所有请求，依次分发到每台服务器上，适合服务器硬件同相同的场景。

优点：服务器请求数目相同；

缺点：服务器压力不一样，不适合服务器配置不同的情况；

3.2 随机

请求随机分配到各个服务器。

优点：使用简单；

缺点：不适合机器配置不同的场景；

3.3 最少链接

将请求分配到连接数最少的服务器（目前处理请求最少的服务器）。

优点：根据服务器当前的请求处理情况，动态分配；

缺点：算法实现相对复杂，需要监控服务器请求连接数；

3.4 Hash（源地址散列）

根据IP地址进行Hash计算，得到IP地址。

优点：将来自同一IP地址的请求，同一会话期内，转发到相同的服务器；实现会话粘滞。

缺点：目标服务器宕机后，会话会丢失；

3.5 加权

在轮询，随机，最少链接，Hash’等算法的基础上，通过加权的方式，进行负载服务器分配。

优点：根据权重，调节转发服务器的请求数目；

缺点：使用相对复杂；

四、硬件负载均衡

采用硬件的方式实现负载均衡，一般是单独的负载均衡服务器，价格昂贵，一般土豪级公司可以考虑，业界领先的有两款，F5和A10。

使用硬件负载均衡，主要考虑一下几个方面：

（1）功能考虑：功能全面支持各层级的负载均衡，支持全面的负载均衡算法，支持全局负载均衡；

（2）性能考虑：一般软件负载均衡支持到5万级并发已经很困难了，硬件负载均衡可以支持

（3）稳定性：商用硬件负载均衡，经过了良好的严格的测试，从经过大规模使用，在稳定性方面高；

（4）安全防护：硬件均衡设备除具备负载均衡功能外，还具备防火墙，防DDOS攻击等安全功能；

（5）维护角度：提供良好的维护管理界面，售后服务和技术支持；

（6）土豪公司：F5 Big Ip 价格：15w~55w不等；A10 价格：55w-100w不等；

缺点

（1）价格昂贵；

（2）扩展能力差；

4.4小结

（1）一般硬件的负载均衡也要做双机高可用，因此成本会比较高。

（2）互联网公司一般使用开源软件，因此大部分应用采用软件负载均衡；部分采用硬件负载均衡。

比如某互联网公司，目前是使用几台F5做全局负载均衡，内部使用Nginx等软件负载均衡。