实现负载均衡的算法介绍

　　我们知道，负载均衡器在负载均衡设备中的作用是至关重要的，它起着承上启下的作用。一方面接收用户的网络请求，一方面把请求按照某种算法把请求转接到特定的应用服务器中，实现负载均衡。所以，负载均衡器中的算法是至关重要的。大多数负载均衡设备实现了以下多种算法。

　　3.1 轮询调度

　　轮询调度(Round Robin Scheduling)算法就是以轮询的方式依次将请求调度不同的服务器，即每次调度执行i = (i + 1) mod n，并选出第i台服务器。算法的优点是其简洁性，它无需记录当前所有连接的状态，所以它是一种无状态调度。

　　在实际实现过程中，一般会为每台服务器设定一个权重值，这就是权重轮询调度算法。

　　3.2 最小连接调度(Least-Connection Scheduling)

　　最小连接调度(Least-Connection Scheduling)算法是把新的连接请求分配到当前连接数最小的服务器。最小连接调度是一种动态调度算法，它通过服务器当前所活跃的连接数来估计服务器的负载情况。

　　在实际实现过程中，一般会为每台服务器设定一个权重值，这就是加权最小连接调度(Weighted Least-Connection Scheduling)

　　3.3 基于局部性的最少链接(LBLC)

　　基于局部性的最少链接调度(Locality-Based Least Connections Scheduling，以下简称为LBLC)算法是针对请求报文的目标IP地址的负载均衡调度，目前主要用于Cache集群系统，因为在Cache集群中客户请求报文的目标IP地址是变化的。

　　LBLC调度算法先根据请求的目标IP地址找出该目标IP地址最近使用的服务器，若该服务器是可用的且没有超载，将请求发送到该服务器;若服务器不存在，或者该服务器超载且有服务器处于其一半的工作负载，则用“最少链接”的原则选出一个可用的服务器，将请求发送到该服务器。

　　3.4 带复制的基于局部性最少链接(LBLCR)

　　带复制的基于局部性最少链接调度(Locality-Based Least Connections with Replication Scheduling，以下简称为LBLCR)算法也是针对目标IP地址的负载均衡，目前主要用于Cache集群系统。它与LBLC算法的不同之处是它要维护从一个目标IP地址到一组服务器的映射，而LBLC算法维护从一个目标IP地址到一台服务器的映射。

　　LBLCR调度算法将“热门”站点映射到一组Cache服务器(服务器集合)，当该“热门”站点的请求负载增加时，会增加集合里的Cache服务器，来处理不断增长的负载;当该“热门”站点的请求负载降低时，会减少集合里的Cache服务器数目。这样，该“热门”站点的映像不太可能出现在所有的Cache服务器上，从而提供Cache集群系统的使用效率。

　　3.5 目标地址散列调度(Destination Hashing Scheduling)

　　目标地址散列调度(Destination Hashing Scheduling)算法是针对目标IP地址的负载均衡，但它是一种静态映射算法，通过一个散列(Hash)函数将一个目标IP地址映射到一台服务器。

　　目标地址散列调度算法先根据请求的目标IP地址，作为散列键(Hash Key)从静态分配的散列表找出对应的服务器，若该服务器是可用的且未超载，将请求发送到该服务器，否则返回空。

　　3.6 源地址散列调度(Source Hashing Scheduling)

　　和目标地址散列调度类似，唯一的区别是按照源地址为散列函数的散列键。

　　在实际应用中，源地址散列调度和目标地址散列调度可以结合使用在防火墙集群中，它们可以保证整个系统的唯一出入口。

　　总结

　　负载均衡技术的发展为互联网的健康、顺利的发展起到了至关重要的作用，它至少解决了以下几个问题：

　　1)服务器的服务能力远远不能满足需求;

　　2)服务器的服务可靠性不能保证

　　3)服务响应时间长，延迟大

　　可以看出，以上三个问题是目前ICP们面临的主要问题，而负载均衡技术的发展，已经成功地解决了以上问题。所以，我们可以说，负载均衡技术是提高网络应用高可用性的重要技术之一，负载均衡市场目前也正处于黄金时代。

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