問答專欄Q & A COLUMN
如果項目的用戶量少、訪問量不大、數據量也不多的時候，一臺服務器足以支撐，那么直接項目部署一套，直接訪問使用就可以了，但是當用戶和數據量不斷增多，訪問量（并發量）不斷增加，一臺服務器不在能夠支撐業務的時候，就需要使用多臺機器，設計高性能的集群來應對。
那么當我部署了多臺服務器（這里假如是兩臺），那么調用方是如何訪問的呢？服務方如何均衡訪問的流量呢？這時候就需要引出負載均衡了。
負載均衡就是通過一定的策略，把用戶的訪問量均勻地轉發給后端的服務器；負載均衡可以提高系統的服務能力和高可用性。
常見的負載均衡技術有三種：
DNS負載均衡：大概的原理是，當用戶訪問域名的時候，需要先通過DNS解析域名，找到對應的IP地址，在這個過程中，可以讓DNS服務器，根據用戶的地理位置，返回不同的IP，這樣就可以實現負載均衡，同時也可以提升用戶的訪問速度。
軟件負載均衡：用軟件來實現流量的分發，有基于傳輸層實現的負載均衡，比如LVS，也有基于應用層來實現的，比如Nginx；軟件負載均衡實現起來很簡單，只需要在服務器上部署并進行配置就可以實現；
硬件負載均衡：用硬件來實現負載均衡，比如F5（F5 Network Big-IP），這是一臺網絡設備，性能很高，同時價格非常的貴。
從另外一個角度對負載均衡進行分類，可以分成兩種：
服務端負載均衡：調用方只訪問負載均衡的IP，不需要管后面有多少臺服務器。
客戶端負載均衡：服務端部署多臺服務器，客戶端知道每臺服務器的地址，并通過一定的路由規則，均衡地訪問，比如Spring Cloud Ribbon，當然客戶端的負載均衡，通常是需要服務注冊發現的配合。
輪循(Round Robin)：將請求循環分配給有效的服務器；
加權輪循(Weighted Round Robin)：輪訓的升級版，給后端的服務器分配不同的權限，根據權重進行循環分配；比如A、B服務器權重分別是100和50，那么請求會保持2:1的比例進行分配；
最少連接數(Least Connection)：分配的請求根據每臺服務器當前所打開的連接數來進行分配；
源IP哈希(Source IP Hash)：對調用方的IP進行HASH運算，并根據這個計算結果分配服務器，這樣的好處是同一個主機的請求，始終會被同一個服務器響應（但是不一定均衡）。
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網絡的負載均衡是一種動態均衡技術，常見的實現方式是通過一些工具實時地分析數據包，掌握網絡中的數據流量狀況，把任務合理均衡地分配出去。
通俗的講，在網站創立初期，我們一般都使用單臺機器對臺提供集中式服務，但隨著業務量越來越大，無論性能還是穩定性上都有了更大的挑戰。
這時候我們就會想到通過擴容的方式來提供更好的服務。我們一般會把多臺機器組成一個集群對外提供服務。
然而，我們的網站對外提供的訪問入口都是一個的，比如www.taobao.com。
那么當用戶在瀏覽器輸入 www.taobao.com 的時候如何將用戶的請求分發到集群中不同的機器上呢，這就是負載均衡在做的事情。
當前大多數的互聯網系統都使用了服務器集群技術，集群即將相同服務部署在多臺服務器上構成一個集群整體對外提供服務，這些集群可以是 Web 應用服務器集群，也可以是數據庫服務器集群，還可以是分布式緩存服務器集群等。
在實際應用中，在 Web 服務器集群之前總會有一臺負載均衡服務器，負載均衡設備的任務就是作為 Web 服務器流量的入口，挑選最合適的一臺 Web 服務器，將客戶端的請求轉發給它處理，實現客戶端到真實服務端的透明轉發。
最近幾年很火的「云計算」以及分布式架構，本質上也是將后端服務器作為計算資源、存儲資源，由某臺管理服務器封裝成一個服務對外提供，客戶端不需要關心真正提供服務的是哪臺機器，在它看來，就好像它面對的是一臺擁有近乎無限能力的服務器，而本質上，真正提供服務的是后端的集群。
圖中電腦請求淘寶網服務器集群，中間會經過負載均衡器，將請求落到一個具體的服務器上。
1. LVS技術
LVS（Linux Virtual Server），也就是 Linux 虛擬服務器。
使用 LVS 技術要達到的目標是：通過 LVS 提供的負載均衡技術和 Linux 操作系統實現一個高性能、高可用的服務器群集，它具有良好可靠性、可擴展性和可操作性。從而以低廉的成本實現最優的服務性能。
LVS 架設的服務器集群系統由三個部分組成：最前端的負載均衡層（Loader Balancer），中間的服務器群組層，用 Server Array 表示，最底層的數據共享存儲層，用 Shared Storage 表示。
2. Nginx
是一個網頁服務器，它能反向代理 HTTP、HTTPS,、SMTP、POP3、IMAP、TCP的協議鏈接，以及一個負載均衡器和一個HTTP緩存。
Nginx 主要用來做七層負載均衡，有時候也能夠負載TCPIP層。
并發性能：官方支持每秒 5 萬并發，實際國內一般到每秒 2 萬并發，有優化到每秒 10 萬并發的。具體性能看應用場景。
3. HAProxy
HAProxy 也是使用較多的一款負載均衡軟件。HAProxy 提供高可用性、負載均衡以及基于 TCP 和 HTTP 應用的代理，支持虛擬主機，是免費、快速并且可靠的一種解決方案。
特別適用于那些負載特大的 Web站點。運行模式使得它可以很簡單安全的整合到當前的架構中，同時可以保護你的web服務器不被暴露到網絡上。
HAProxy 是一個使用 C 語言編寫的自由及開放源代碼軟件，其提供高可用性、負載均衡，以及基于 TCP 和 HTTP 的應用程序代理。Haproxy 主要用來做七層負載均衡。
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