负载均衡实现的几种方式

以你之姓@ 2023-10-06 04:54 56阅读 0赞

负载均衡，英文名Load Balance，作用是将操作分摊到多个执行单元上执行。随着如今网络流量的不断增大，服务的负载均衡是必须的，这里就来讲一讲负载均衡的结构。  
说到负载均衡，同学最容易想到的可能就是nginx了，但是nginx只是其中的一层，而负载均衡从我们发送一个请求时可能就开始了，下面是一个负载均衡流程：

![format_png][]

从用户发起一个请求，从DNS分流，到中间的反向代理，再到应用服务的分流等，经历了一层有一层，达到了服务水平拓展的目的，以应对目前庞大的数据流量。

#### 1.DNS分流 ####

DNS功能即指域名系统，在万维网中，我们访问他人服务，即是访问他人ip，但是ip不便于记忆，此时域名系统就出现了。通过域名与ip的相互映射，我们可以不用记忆ip，而是通过域名去访问目标服务，而DNS系统即是一个域名与ip地址相互映射的分布式数据库，我们访问域名是，经历了以下步骤：

![format_png 1][]

域名与ip之间有映射关系，但是大多数情况下却不是一一对应的，我们可以将多个ip映射到同一个域名，因为用户是通过域名去进行访问的，具体访问哪个地址，则有DNS服务器的映射记录和一定的负载均衡算法来决定，用户拿到具体ip后再去访问，而这个过程对用户来说完全是透明的，通过DNS分流完成了第一步的负载均衡：

![format_png 2][]

#### 2.硬件分流 ####

通过硬件设备，在网络流量进入服务之前进行流量的分流，通过各种策略，分散到不同的服务器。常见的如F5负载均衡器。

![format_png 3][]

#### 3.四层负载 ####

四层负载主要是指OSI七层模型中，工作在第四次tcp层的负载均衡，主要是通过修改报文中的目标地址和端口，再加上一定的负载均衡策略，选择最终处理的服务器，如lvs。由此可以想到，其实还有二层负载和三层负载，通过虚拟mac地址或者虚拟ip地址来接收请求然后再分流到真实的mac地址或者ip地址。这几种负载方式都是不关心具体的上层协议，只负责修改数据的流向。

#### 4.七层负载 ####

七层负载也称“内容负载”，是根据具体的应用层内容，更加智能的选择具体内部服务。如更具请求的url信息等，选择具体的应用服务器来进行相应处理，如nginx。![format_png 4][]

#### 5.客户端分流 ####

前面的负载均衡除了DNS以外，都有一个点来分发具体的流量，我们称为服务器分流。当用户请求到达了真正的应用服务器以后，请求还会细分，而同一类的请求的服务可能还是集群，例如如今的微服务架构。这时可以使用应用框架来完成服务请求的分流，如dubbo以及springCloud的Ribbon组件等，这些由服务自己决定的分流方式称为客户端分流。

#### 6.数据层分流 ####

在应用服务器的背后，是数据层，各种缓存以及持久化数据库等。对于到达数据层的请求，我们也可以进行相应的负载均衡处理，如redis的主从读写分

离集群、分片集群等，mysql的主从读写、分区分表分库等。

【End】

推荐阅读：

[Java 最常见的 200+ 面试题][Java _ 200_]

关注下方二维码，订阅更多精彩内容。

![format_png 5][]

转发朋友圈，是对我最大的支持。

[format_png]: https://imgconvert.csdnimg.cn/aHR0cHM6Ly9tbWJpei5xcGljLmNuL21tYml6X3BuZy9ScXJrckxHQ2pmdmFCV0E5MmEyaDdBTXd0ajJnR0hsb296eUliQ1E2YmwwdkNFOU1VOUhTR0F1VDNpYVF3RFdjcjU1Sm5pYjZ5N2NZRFpiSnZoMVJtYnZ3LzY0MA?x-oss-process=image/format,png
[format_png 1]: https://imgconvert.csdnimg.cn/aHR0cHM6Ly9tbWJpei5xcGljLmNuL21tYml6X3BuZy9ScXJrckxHQ2pmdmFCV0E5MmEyaDdBTXd0ajJnR0hsbzhDNWlhMEE3YTJQVHc3YXpjZWljZXVLNWliU2twUjlpY3ppYU5GNW00TWtoalZDR2F4WmRYS3VKMk93LzY0MA?x-oss-process=image/format,png
[format_png 2]: https://imgconvert.csdnimg.cn/aHR0cHM6Ly9tbWJpei5xcGljLmNuL21tYml6X3BuZy9ScXJrckxHQ2pmdmFCV0E5MmEyaDdBTXd0ajJnR0hsb2lhOVlrRE9ZaWNWTnFpYzZCam1KdE1XSjU1TmlhUmxoMm5qaWJQczViamo0d2lhcXZUc2RxMmliZmZXeEEvNjQw?x-oss-process=image/format,png
[format_png 3]: https://imgconvert.csdnimg.cn/aHR0cHM6Ly9tbWJpei5xcGljLmNuL21tYml6X3BuZy9ScXJrckxHQ2pmdmFCV0E5MmEyaDdBTXd0ajJnR0hsb2lhcVFpYjZVU2liSDY2R1JxWUNFdGR6Y25SclZmTWljQUFzdUgyQTVFSXN4WTlQUDFFMTFxd094WlEvNjQw?x-oss-process=image/format,png
[format_png 4]: https://imgconvert.csdnimg.cn/aHR0cHM6Ly9tbWJpei5xcGljLmNuL21tYml6X3BuZy9ScXJrckxHQ2pmdmFCV0E5MmEyaDdBTXd0ajJnR0hsbzR0bUpzQXp1c2lhekRISlVpY3FTZEplR3hpYndjRUx2b1hkY2FRTTNpYzF2anJ3UElveTlwdVAzTHcvNjQw?x-oss-process=image/format,png
[Java _ 200_]: https://blog.csdn.net/sufu1065/article/details/88051083
[format_png 5]: https://imgconvert.csdnimg.cn/aHR0cHM6Ly9tbWJpei5xcGljLmNuL21tYml6X3BuZy9zWnlBSnRpYWVzV2RLVkVBN3pzaGlhMGliVEtuaWIwbTUyNTZJMU81OWxudVlIcTl4elRiSTE0UTl3RkF5UnBUb0JwMW1YZlY3cW1HV0JpYm1JbW1weGd2d0lBLzY0MA?x-oss-process=image/format,png