负载均衡实现方式

Posted 2021-04-02 机械猿

负载均衡（Load Balance），其意思就是将负载（工作任务）进行平衡、分摊到多个操作单元上进行执行。在负载均衡中可以分为两种方式，硬件方式与软件方式。硬件负载均衡主要是有F5、思科，软件方式（不区分四层与七层负载均衡）主要包括http重定向、DNS重定向、反向代理（如nginx）、NAT转换等。

WRR算法

假设有３台机器ａ、ｂ、ｃ，权重分别为５,１,１， WRR（Weighted Round Robin）算法实现方式是：每次选出权重最大的机器，其权重减1，直到权重全部为0。然后按照生成的序列循环。

                           

最终得到的循环序列为：a,a,a,a,a,b,c，虽然此时负载是均衡的(5:1:1)，但是前五次访问都打到a机器，b和c机器是空闲的。理想状态是在均衡的情况下让访问次数也均衡分布，于是就有了SWRR算法（Smooth Weighted Round Robin）,平滑加权轮训调度算法。

SWRR算法

对于上面的案例，SWRR算法策略是：

1、从权重中选出最大的，减去总权重

2、然后再给每个权重加上自身权重初始值

3、再次轮训，直到权重为0，确定序列

得到的最终循环序列是：a,a,b,a,c,a,a，访问效果比WRR算法更优。

但是SWRR算法在大量并发来临的时候，第一次始终会选择a机器，就有可能导致a机器瘫痪。解决方案为：对于生成的序列随机选择一个开始，比如有5台负载的机器，都生成了a,a,b,a,c,a,a的序列，但是每台机器不完全按照这个序列轮训，而是随机选择一个开始，那生成的序列就可能变成下面这样：

这样能降低流量突增时第一台机器被打瘫痪的概率。