什么是分布式负载均衡？

Posted 2021-04-15 程序员泥瓦匠

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了什么是分布式负载均衡？相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

一、什么是负载均衡？

什么是负载均衡？

记得第一次接触 nginx 是在实验室，那时候在服务器部署网站需要用 Nginx 。Nginx 是一个服务组件，用来反向代理、负载平衡和 HTTP 缓存等。那么这里的负载均衡是什么？

负载均衡（LB，Load Balance），是一种技术解决方案。用来在多个资源（一般是服务器）中分配负载，达到最优化资源使用，避免过载。

什么是分布式负载均衡？

资源，相当于每个服务实例的执行操作单元，负载均衡就是将大量的数据处理操作分摊到多个操作单元进行执行，用来解决互联网分布式系统的大流量、高并发和高可用的问题。那什么是高可用呢？

首先了解什么是高可用？

这是 CAP 定理是分布式系统的基础，也是分布式系统的 3 个指标：

那高可用（High Availability）是什么？高可用，简称 HA，是系统一种特征或者指标，通常是指，提供一定性能上的服务运行时间，高于平均正常时间段。反之，消除系统服务不可用的时间。

衡量系统是否满足高可用，就是当一台或者多台服务器宕机的时候，系统整体和服务依然正常可用。

举个例子，一些知名的网站保证 4 个 9 以上的可用性，也就是可用性超过 99.99%。那 0.01% 就是所谓故障时间的百分比。比如电商网站有赞，服务不可用会造成商家损失金钱和用户。那么在提高可用性基础上同时，对系统宕机和服务不可用会有补偿。

什么是分布式负载均衡？

比如下单服务，可以使用带有负载均衡的多个下单服务实例，代替单一的下单服务实例，即使用冗余的方式来提高可靠性。

总而言之，负载均衡（Load Balance）是分布式系统架构设计中必须考虑的因素之一。一般通过负载均衡，冗余同一个服务实例的方式，解决分布式系统的大流量、高并发和高可用的问题。负载均衡核心关键：在于是否分配均匀。

什么是分布式负载均衡？

场景1：微服务架构中，网关路由到具体的服务实例 hello：

两个相同的服务实例 hello service ，一个端口 8000 ，另一个端口 8082
通过 Kong 的负载均衡 LB 功能，让请求均匀的分发到两个 hello 服务实例
Kong 的负载均衡策略算法很多：默认 weighted-round-robin 算法，还有 consumer: consumer id 作为 hash 算法输入值等

什么是分布式负载均衡？

场景2：微服务架构中，A 服务调用 B 服务的集群。通过了 Ribbon 客户端负载均衡组件：

什么是分布式负载均衡？

常见的互联网分布式系统架构分为几层，一般如下：

一个请求从第 1 层到第 4 层，层层访问都需要负载均衡。即每个上游调用下游多个业务方的时候，需要均匀调用。这样整体系统来看，就比较负载均衡

客户端层 -> 反向代理层的负载均衡如何实现呢？

反向代理层 -> Web 层的负载均衡如何实现呢？

是通过反向代理层的负载均衡模块处理。比如 nginx 有多种均衡方法：

 
   
   
 
  
    
    
  upstream web-server {
  
    
    
   server ip3;
  
    
    
   server ip4;
  
    
    
  }

ip 哈希。按照 ip 的哈希值，确定路由到对应的 web 层。只要是用户的 ip 是均匀的，那么请求到 Web 层也是均匀的。还有个好处就是同一个 ip 的请求会分发到相同的 web 层服务。这样每个用户固定访问一个 web 层服务，可以解决 session 的问题。

 
   
   
 
  
    
    
  upstream web-server {
  
    
    
   ip_hash;
  
    
    
   server ip3;
  
    
    
   server ip4;
  
    
    
  }

Web 层 -> 业务服务层的负载均衡如何实现呢？

比如 Dubbo 是一个服务治理方案，包括服务注册、服务降级、访问控制、动态配置路由规则、权重调节、负载均衡。其中一个特性就是智能负载均衡：内置多种负载均衡策略，智能感知下游节点健康状况，显著减少调用延迟，提高系统吞吐量。

Dubbo内置了4种负载均衡策略:

RandomLoadBalance:随机负载均衡。随机的选择一个。是Dubbo的默认负载均衡策略。
RoundRobinLoadBalance:轮询负载均衡。轮询选择一个。
LeastActiveLoadBalance:最少活跃调用数，相同活跃数的随机。活跃数指调用前后计数差。使慢的 Provider 收到更少请求，因为越慢的 Provider 的调用前后计数差会越大。
ConsistentHashLoadBalance:一致性哈希负载均衡。相同参数的请求总是落在同一台机器上。

同样，因为业务的需要，也可以实现自己的负载均衡策略