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负载均衡的几种算法

发布时间:2024-12-13 12:20:41

① 国内应用负载均衡比较成熟的技术有哪些

一、应用负载均衡技术:
1)轮循调度(Round-Robin) 它将请求依次分配不同的RS,也就是在RS中均摊请求。这种算法简单,但是只适合于服务器处理性能相差不大的情况。
2)加权轮循调度(Weighted Round-Robin) 它将依据不同服务器的权值分配任务。权值较高的服务器将优先获得任务,并且分配到的连接数将比权值较低的服务器更多。相同权值的服务器得到相同数目的连接数。
3)目的地址哈希调度 (Destination Hashing) 以目的地址为关键字查找一个静态hash表来获得需要的服务器。
4)源地址哈希调度(Source Hashing) 以源地址为关键字查找一个静态hash表来获得需要的服务器。
5)最小连接数调度(Least-Connection),把新的连接请求发送到当前连接数最小的服务器。
6)加权最小连接数调度(Weighted Least-Connection) 假设各台服务器的权值依次为Wi(I = 1..n),当前的TCP连接数依次为Ti(I=1..n),依次选取Ti/Wi为最小的服务器作为下一个分配的服务器。
7)基于地址的最小连接数调度(Locality-Based Least-Connection) 当上一次分配的服务器不忙(此时权重就是最大连接数)时,将当前来自同一目的地址的请求分配给同一台服务器,否则采用加权最小连接数调度算法分配服务器,并以它为下一次分配的首先考虑。
8)基于地址的带重复最小连接数调度(Locality-Based Least-Connection with Replication) 对于某一目的地址,对应有一个服务器子集。对此地址的请求,为它分配子集中连接数最小的服务器;如果子集中所有的服务器均已满负荷,则从集群中选择一个连接数较小的服务器,将它加入到此子集并分配连接;若一定时间内,这个子集未被做任何修改,则将子集中负载最大的节点从子集删除。
9)最短预期延迟调度(Shortest Expected Delay Scheling)(最短延迟调度) 将网络连接分配给具有最短预期延迟的服务器。
计算方式:当前每台服务器的当前连接数Ci,权重为Wi,取(Ci+1)/Wi最小的服务器
10)不排队调度(Never Queue Scheling)(最快调度)当集群中有一台服务器空闲时,就将当前的请求发送给此服务器;否则采用算法9)最短预期延迟算法。
二、链路负载均衡技术:
采用包括策略路由(基于源地址或者目的地址)、Round Robin(轮询)、Weighted Round Robin(加权轮询)、拥塞均衡、备份均衡等算法,充分满足用户差异化需求,最佳利用网络现有带宽资源,实现流出与流入(Inbound & Outbound)流量的多链路负载均衡,为用户建立最佳质量最佳服务的网络环境。
1)流出流量的负载均衡。对于流出流量进行智能的管理,实现多链路下的流出流量均衡,还可以按企业特定的策略选择出站链路,提高链路利用率,节约企业对通信链路的投资。
目的地址策略路由:根据目的IP地址智能选择流出路径,即当目的地址处于某一个ISP的IP地址范围内时,自动选择此ISP提供的链路。
Round Robin(轮询)算法:按照顺序选择多个链路出口作为每个数据流的流出路径
Weighted Round Robin(加权轮询算法):为每条链路设置一个权重值,按照权重顺序选择多个链路出口作为每个数据流的流出路径。在多条不同带宽的链路上,设置不同的权重,可以保证每条链路利用的均衡。
拥塞均衡算法:可以为每条链路设置拥塞阈值,当链路利用率超过阈值时,可以选择其它利用率较低的链路。
备份均衡算法:当两条或多条链路属于同一运营商时,可以将某一条链路设置为备份链路,备份链路在主链路没有拥塞时,一直处于闲置状态,当主链路拥塞后,流量才会进入备份链路。
2)流入流量负载均衡。采用智能DNS均衡算法实现企业入站流量在不同ISP链路上的流量均衡。
源地址策略路由:根据源IP所处的ISP,来进行智能DNS解析,返回属于此ISP的IP地址。
Round Robin算法:顺序将多个ISP的地址作为每次用户解析请求的返回地址。
Weighted Round Robin算法:为每个ISP提供的链路设置权重值,按照权重值顺序选择多个ISP的IP地址返回。
拥塞均衡算法:为每条链路设置拥塞阈值,当链路利用率超过阈值时,返回利用率较低的链路对应的ISP的IP地址。

② 弹性负载均衡支持哪些算法

弹性负载均衡支持以下算法:



这些算法根据不同的需求和应用场景,用于将流量分配到不同的后端服务器上,以达到负载均衡的目的。

③ 如何实现负载均衡,哪些算法可以实现

1、轮询调度

轮询调度算法就是以轮询的方式依次将请求调度到不同的服务器,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。

2、最小连接调度

最小连接调度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

3、 基于局部性的最少链接(LBLC)

基于局部性的最少链接调度(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,或服务器超载或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。

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。

5、目标地址散列调度

目标地址散列调度算法是针对目标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。

6、 源地址散列调度

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。

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