负载均衡是什么？

负载均衡 是指将用户请求分配到不同的服务器处理。负载均衡服务可以由专门的软件或者硬件完成。两者的区别主要是 软件成本低，硬件性能好，但成本高。

• 常见的软件负载均衡：nginx、LVS、HAproxy。
• 常见的硬件负载均衡：F5、A10、Array。

硬件的性能更好，更稳定，但是成本相对高很多。软件相对硬件性能低，但是成本低，除非是并发特别高，性能要求高，综合考量软件负载均衡更好。

负载均衡分类

负载均衡分为 服务端负载均衡和客户端负载均衡。一般服务端负载均衡使用较多

服务端负载均衡

服务端负载均衡 主要应用在 外部请求 和 服务器 之间。可以使用 软件或 硬件 实现。

根据OSI模型，服务端负载均衡还可分为：

• 二层负载均衡
• 三层负载均衡
• 四层负载均衡：传输层，主要协议TCP/UDP。核心基于 IP + 端口的负载均衡。
• 七层负载均衡：应用层，主要协议HTTP。核心基于HTTP请求报文信息（URL、Cookie）的负载均衡。执行七层负载均衡的服务器一般也称为反向代理服务器。常见：DNS、Nginx。
  

四层负载均衡性能很强，七层负载均衡功能更强。 不过性能差异基本可以忽略。

工作中一般使用Nginx做七层负载均衡，LVS（linux Vrirtual Server）来做四层负载均衡。

OSI模型图如下：

客户端负载均衡

这里的客户端不是指用户发送请求的客户端，客户端负载均衡主要应用于系统内部的不同的服务之间，在客户端负载均衡中，客户端会自己维护一份服务器的地址列表，发送请求之前，客户端根据负载均衡算法来选择具体某一台服务器来处理。

客户端负载均衡器和服务运行在同一个进程或者说 Java 程序里，不存在额外的网络开销。不过，客户端负载均衡的实现会受到编程语言的限制，比如说 Spring Cloud Load Balancer 就只能用于 Java 语言。

Java 比较常用Spring Cloud Load Balancer（官方推荐）和Ribbon (Netflix)。

负载均衡的常见算法

• 随机：随机算法，可加权重。不过可能会出现部分机器一段时间内无法被随机到的问题。
• 轮询：依次分配，可加权重。
• 两次随机：随机选出两台服务器。根据两台比较，选择更合适的一台，减少一直随机一台服务器的风险
• 哈希：将请求参数哈希，根据哈希值决定分配到哪台服务器。主要应用在一些需要前后的请求落在同一台服务器的情况。
• 一致性哈希：哈希的优化，避免增加和减少导致的哈希值不同
• 最小连接：遍历服务器节点列表，选择连接数最小的服务器来响应。
• 最少活跃：遍历服务器节点列表，选择活动连接数最小的服务器响应。
• 最快响应时间：根据服务器响应时间，选择最短的响应时间的服务器响应。