负载均衡技术详解(图文全面总结)

负载均衡是大型架构的基石,下面我重点详解负载均衡技术@mikechen

负载均衡技术

负载均衡(Load Balancing),是一种计算机技术,用于将工作负载均匀,分配到多个计算机。

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负载均衡,能将用户请求分发到后端服务器集群中,实现资源共享和压力分摊,从而提升系统效率和稳定性。

 

负载均衡原理

负载均衡的核心,是通过算法、和策略,将请求分配到后端节点。

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整体流程,如下:

首先,请求接收:客户端请求到达负载均衡器。

这里的负载均衡器,可用分为两类:硬件和软件。

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硬件负载均衡,使用专门的硬件设备来实现负载均衡,例如 F5、Citrix 等。

它们通常性能强大、功能丰富,但成本高昂。

软件负载均衡,例如 Nginx、LVS(Linux Virtual Server)等,它们部署灵活、成本低廉,是目前主流的选择。

然后,请求分发:根据算法(如轮询、加权)将请求分配到健康节点。

常见策略包括:

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轮询(Round Robin):依次分发请求,简单高效

加权轮询(Weighted Round Robin):根据服务器权重分配请求,性能更均衡

最少连接(Least Connections):将请求分配给当前连接数最少的服务器

IP哈希(IP Hash):根据客户端IP地址进行请求分配,实现会话保持

一致性哈希(Consistent Hash):常用于缓存系统,实现节点扩容/缩容平滑迁移

最后,响应返回:后端处理后通过负载均衡器返回客户端。

 

负载均衡应用

负载均衡在各类系统中广泛应用,主要场景包括:

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Web应用集群:提升Web服务器处理能力;

数据库读写分离:将读请求分发到多个从库;

缓存集群:Redis、Memcached一致性哈希分发;

微服务网关:Spring Cloud Gateway、Nginx等做请求路由。

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