OSI 模型
常见 OSI 模型负载均衡方案
- 2 层负载均衡：一般是用虚拟 MAC 地址方式，外部对虚拟 MAC 地址请求，负载均衡器接收后分配后端实际的 MAC 地址响应。
- 3 层负载均衡：一般采用虚拟 IP 地址方式，外部对虚拟的 IP 地址请求，负载均衡器接收后分配后端实际的 IP 地址响应。
- 4 层负载均衡：基于 IP 端口的负载均衡方案，对应于 OSI 七层模型的第四层。基于传输层的底层负载均衡方案，可以实现 TCP 连接层的会话保持。
- 7 层负载均衡：即应用层的负载均衡。7 层的负载均衡更加针对特定的应用协议。基于 HTTP 应用的负载均衡可以实现对 URL 的转发应用、HTTP 请求的处理、session 信息会话保持等等。
4 层与 7 层负载均衡
4 层的负载均衡更偏向底层能力的转发，相对于 7 层负载均衡，负载性能更好。7 层负载均衡能做更细微粒度的负载决策。
- 常见负载均衡器（Load Balancer）：
- F5：硬件负载均衡器；
- LVS：基于IP层和基于内容请求分发的负载均衡器；
- Nginx：轻量级负载均衡器，TCP/UDP、HTTP 负载均衡支持；
- HAProxy：支持 TCP/HTTP 的负载均衡；
常见负载均衡算法
- 轮询（Round Robin）
- 将外部请求按顺序轮流分配到集群中的真实服务器上，它均等地对待每一台服务器，而不管服务器上实际的连接数和系统负载。
- 加权轮询（Weighted Round Robin）
- 根据真实服务器的不同处理能力来调度访问请求。这样可以保证处理能力强的服务器处理更多的访问流量。自动问询真实服务器的负载情况，并动态地调整其权值。
- 目标地址散列（Destination Hashing）
- “目标地址散列”调度算法根据请求的目标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。
- 源地址散列（Source Hashing）
- “源地址散列”调度算法根据请求的源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。
- 最少链接（Least Connections）
- 将请求分配到连接数最少的服务器上（目前处理请求最少的服务器）。根据服务器当前的请求处理情况，动态分配.
- 加权最少链接（Weighted Least Connections）
- 在集群系统中的服务器性能差异较大的情况下，负载均衡器采用”加权最少链接”调度算法优化负载均衡性能，具有较高权值的服务器将承受较大比例的活动连接负载。负载均衡器可以自动问询真实服务器的负载情况，并动态地调整其权值。
- 随机法、加权随机（Random）
- 通过系统随机函数，根据后台服务器列表的大小值来随机选取其中一台进行访问。由概率概率统计理论可以得知，随着调用量的增大，其实际效果越来越接近于平均分配流量到后台的每一台服务器，也就是轮询法的效果。 加权随机法跟加权轮询法类似，根据后台服务器不同的配置和负载情况，配置不同的权重。不同的是，它是按照权重来随机选取服务器的，而非顺序。
参考
- What Is Layer 7 Load Balancing?
- 常见负载均衡算法
