8种负载均衡方式详解

如果你刚踏入 web 基础设施的世界，你可能已经听说过负载均衡。它就像是互联网上的交通警察，确保所有的数据请求都能顺利到达目的地，不会造成拥堵。这篇文章会讲解一些流行的负载均衡技术，并教你如何用 NGINX 来实现它们。在评论区分享你最喜欢的负载均衡策略，并告诉我们它是如何帮你解决问题的。

1. 循环赛

何时使用它: 当你的服务器大体相似时，非常适合用来均匀分发请求。

它是关于什么的： 可以把它想象成轮流。每个服务器依次处理请求。这样做简单且有效，特别是当所有服务器的能力都差不多时。

缺点: 没有考虑到服务器的负荷和容量差异。这可能导致性能不均衡，如果服务器性能存在差异。

如何在NGINX中设置它。

    上游 backend {
        server server1.example.com;
        server server2.example.com;
        server server3.example.com;
    }

点全屏，点退出全屏

……

最少连接数

适用于： 这非常适合在某些服务器比其他服务器更忙的时候使用。

这是关于什么的: 它会选择将流量导向活跃连接最少的服务器。就像在超市排队时选择最短的队伍一样。

不利之处： 如果某些服务器较慢或资源较少，可能导致分配不均的现象，这些服务器最终可能仍然需要处理更多的连接。

如何在NGINX中进行配置：

    上游服务器 backend {
        least_conn
        server server1.example.com;
        server server2.example.com;
        server server3.example.com;
    }

开启全屏 关闭全屏

此处省略

3. 加权轮询算法.

何时使用: 当你手头的服务器各有所长时，这特别管用。

这是关于什么的: 类似于轮流制，但你可以根据服务器的负载能力给予更繁忙的服务器更多机会。

缺点： 需要手动配置和调整权重，这可能相当复杂，并且需要随着服务器负载的变化定期调整。

如何在NGINX中设置（配置）

upstream backend {
    # 后端服务器定义，server1.example.com权重为3
    server server1.example.com weight=3;
    # 后端服务器定义，server2.example.com权重为1
    server server2.example.com weight=1;
    # 后端服务器定义，server3.example.com权重为2
    server server3.example.com weight=2;
}

全屏；退出全屏

…… （省略内容）

4. 加权最少连接

点击图片查看

使用场景: 最适合各种服务器负载和能力的混合环境。

这说的是，结合了两种最佳方法——最少连接数和加权轮转。

缺点: 像加权轮转一样，它需要小心配置并持续监控，以确保权重设置准确。

如何在NGINX中设置它？

    upstream backend {
        least_conn;
        server server1.example.com weight=3;
        server server2.example.com weight=1;
        server server3.example.com weight=2;
    }

这是上游后端配置，使用最少连接算法来平衡服务器的负载。服务器的权重分别为：server1.example.com 为 3，server2.example.com 为 1，server3.example.com 为 2。

点击进入全屏模式，点击退出全屏模式

……

5. IP地址哈希

适用场景: 非常适合用来保持连接在同一服务器上。

说的是: 使用客户的IP地址来决定用哪个服务器，保证一致性。

缺点: 如果大量用户共享同一IP范围，可能会导致分配不均匀，并且不擅长处理这种情况，特别是在服务器宕机时。

如何在NGINX中配置：

# 后端服务器轮询配置
upstream backend {
    ip_hash;
    # 第一台服务器
    server server1.example.com;
    # 第二台服务器
    server server2.example.com;
    # 第三台服务器
    server server3.example.com;
}

全屏显示 退出全屏

……

6. 最少响应时间.

何时使用: 当速度是关键时。

这是关于什么: 向响应最快的服务器之一发送请求。NGINX 默认情况下不支持这一点，但你可以使用一些第三方模块，比如Nginx Upstream Fair Module，来实现这个功能。

缺点: 需要额外的监控系统和第三方模块，这会增加一些复杂性，并引入一些潜在的故障源。

7. 随机性

何时使用: 适合测试，或只是想换个花样。

这个功能是关于什么的: 每个请求随机选择一个服务器。同样，你还需要一个像Nginx 负载均衡模块这样的第三方模块。

缺点: 可能导致负载分布不均匀，不适合对性能要求极高的生产环境。

8. 最低带宽

何时使用: 当带宽使用不稳定时非常有用。

这个功能是将流量引导至带宽使用最少的服务器。为此，你需要一些自定义设置，比如自定义脚本和监控工具。

不利之处: 这个解决方案需要自定义监控和设置，这可能会很繁琐并且耗费资源和精力。

1. 根据用户位置进行的负载均衡: 根据用户所在位置分配流量。非常适合降低延迟。
2. 一致性哈希策略: 即使服务器池发生变化，也能确保请求被导向同一服务器。非常适合缓存场景。
3. 自定义负载均衡: 可以根据您的需求使用自定义脚本或 NGINX 的 Lua 脚本进行调整。

选择合适的负载均衡策略就是了解你应用程序需求的关键。NGINX 非常灵活，能够轻松应对多种负载均衡策略。不论是内置方法还是第三方模块，总有一款适合你。只需注意潜在的缺点，并做出相应的计划。请在评论中分享你最喜欢的负载均衡策略。祝你平衡顺利！