负载均衡的种类

 2020/02/11

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“ 负载均衡的目的就是让请求到达不同的服务器上。一次请求到服务器之间，有那么多环节，因此可以实现的方法有很多种，实际应用中不外乎以下几种方式 ”

负载均衡的目的就是让请求到达不同的服务器上。一次请求到服务器之间，有那么多环节，因此可以实现的方法有很多种，实际应用中不外乎以下几种方式。

HTTP 重定向负载均衡

HTTP 重定向负载均衡有一台重定向服务器，它也是一台普通的服务器，其唯一的功能就是根据用户的 HTTP 请求计算一台应用集群中服务器的地址，并将此地址写入 HTTP 重定向响应中返回给用户。

这种方案实现起来非常简单，但是需要浏览器请求两次服务器才能完成。并且重定向服务器很容易编程瓶颈，因为一次重定向返回的过程，也是一次标准 HTTP 请求，如果集群内有 10 台机器，那 HTTP 重定向服务器的流量将是应用服务器的 10 倍，如果有 100 台估计就要宕机了，所以伸缩性能受到了很大的限制。还有使用 302 响应码重定向，不利于网站的 SEO。

DNS 域名解析负载均衡

这是利用 DNS 处理域名解析请求的同时进行负载均衡处理的一种方案。在 DNS 中配置多个 A 记录，每次域名解析请求都会根据负载均衡算法计算一个不同的 IP 地址返回。

DNS 域名解析负载均衡的优点是将负载均衡的工作转交给 DNS，省掉了网站管理维护负载均衡服务器的麻烦，同时还可以使用智能 DNS 可以基于地理位置或者 ISP 来做域名解析，用户将会得到距离最近或者速度最快的一个服务器地址，这样可以加快用户的访问速度，改善性能。

但是这种方法也有很大的缺点，DNS 是多级解析，每一级都会缓存 DNS 记录，如果某个服务器变动了，DNS 记录更新的时间将会很长，这个速度取决于域名服务商。

一般大型网站都会使用 DNS 域名解析，利用域名解析作为一级负载均衡手段。你可以使用 dig <域名> 的方法查看某个域名的 A 记录，你会发现很多网站会有多条 A 记录。

反向代理负载均衡

这种方法就是使用反向代理服务器，它一般在 web 服务器前面，这个位置也正好是负载均衡服务器的位置，所以大多数反向代理服务器同时也提供负载均衡的功能。

由于 web 服务器不直接对外提供访问，因此 web 服务器不需要使用外部 IP，而反向代理服务器则需要配置双网卡和内部外部两套 IP 地址。

反向代理服务器转发请求是在 HTTP 协议层面，因此也叫应用层负载均衡，由于应用层在七层网络模型中的第七层，所以一般也称为七层负载均衡。优点就是和反向代理服务器功能集成在一起，部署简单。缺点是反向代理服务器是所有请求和响应的中转站，其性能可能会成为瓶颈。

网络层负载均衡

这种方法是在网络层通过修改请求目标地址进行负载均衡，网络层在七层网络层模型的第四层，所以也叫做四层负载均衡，也叫做 IP 层负载均衡。

请求达到负载均衡服务器后，由负载均衡服务器在操作系统内核进程获取网络数据包，根据负载均衡算法得到一台真实 web 服务器的地址，然后修改请求的目的地址到这台真实的 web 服务器地址，等到 web 服务器处理完成后，响应数据包回到负载均衡服务器，再将数据包源地址修改为自身的 IP（负载均衡服务器的 IP）地址发送给用户浏览器。

这里关键在于真实 web 服务器响应数据包如何返回给负载均衡服务器。一种是源地址转换（SNAT），第二种是负载均衡服务器作为网关服务器。

网络层的负载均衡在内核进程完成数据转发，有更好的性能。但是由于响应请求的流量要经过负载均衡服务器，容易成为瓶颈。