負載均衡(Load Balance，簡稱LB)是一種服務器或網絡設備的集群技術。負載均衡將特定的業務(網絡服務、網絡流量等)分擔給多個服務器或網絡設備，從而提高了業務處理能力，保證了業務的高可用性。負載均衡基本概念有：實服務、實服務組、虛服務、調度算法、持續性等，其常用應用場景主要是服務器負載均衡，鏈路負載均衡。

一 服務器負載均衡

服務器負載均衡根據LB設備處理到的報文層次，分為四層服務器負載均衡和七層負載均衡，四層處理到IP包的IP頭，不解析報文四層以上載荷(L4 SLB);七層處理到報文載荷部分，比如HTTP，RTSP，SIP報文頭，有時也包括報文內容部分(L7 SLB)。

1.四層服務器負載均衡技術

客戶端將請求發送給服務器群前端的負載均衡設備，負載均衡設備上的虛服務接收客戶端請求，通過調度算法，選擇真實服務器，再通過網絡地址轉換，用真實服務器地址重寫請求報文的目標地址后，將請求發送給選定的真實服務器;真實服務器的響應報文通過負載均衡設備時，報文的源地址被還原為虛服務的VSIP，再返回給客戶，完成整個負載調度過程。報文交互流程如下：

NAT方式的服務器負載均衡報文交互流程圖報文交互流程說明：

(1)Host發送服務請求報文，源IP為Host IP、目的IP為VSIP

(2)LB Device接收到請求報文后，借助調度算法計算出應該將請求分發給哪臺Server

(3)LB Device使用DNAT技術分發報文，源IP為Host IP、目的IP為Server IP

(4)Server接收并處理請求報文，返回響應報文，源IP為Server IP、目的IP為Host IP

(5)LB Device接收響應報文，轉換源IP后轉發，源IP為VSIP、目的IP為Host IP

*即先做一個DNAT，再做一個SNAT，其中請求次數為一次，客戶端直接請求服務器。

2.七層服務器負載均衡技術

七層負載均衡和四層負載均衡相比，只是進行負載均衡的依據不同，而選擇確定的實服務器后，所做的處理基本相同，下面以HTTP應用的負載均衡為例來說明。

由于在TCP握手階段，無法獲得HTTP真正的請求內容，因此也就無法將客戶的TCP握手報文直接轉發給服務器， 必須由負載均衡設備先和客戶完成TCP握手，等收到足夠的七層內容后，再選擇服務器，由負載均衡設備和所選服務器建立TCP連接。

七層負載均衡組網和四層負載均衡組網有一個顯著的區別：四層負載均衡每個虛服務對應一個實服務組，實服務組內的所有實服務器提供相同的服務;七層負載均衡每個虛服務對應多個實服務組，每組實服務器提供相同的服務。根據報文內容選擇對應的實服務組，然后根據實服務組調度算法選擇某一個實服務器。
報文交互流程圖如下：

七層負載均衡報文交互流程圖報文交互流程說明：

(1)-(3)：Client和LB建立TCP連接;

(4)：Client發送HTTP請求，目的IP為虛IP;

(5)：LB設備分析報文，根據調度算法選擇實服務器，注意此時會緩存該報文;

(6)：LB設備向實服務器發Syn報文，序列號為Client的Syn報文序列號

(7)：Server發送Syn/Ack報文，目的IP為Client;

(8)：LB接收Server的Syn/Ack報文后，回應ACK報文

(9)：修改步驟(5)中緩存的報文目的IP和TCP序列號，然后發給Server;

(10)：Server發送響應報文到LB;

(11)：LB修改步驟(9)中的報文的源地址和TCP序列號后轉發給Client。

*即先做一個DNAT+SNAT，請求到數據后再做一個DNAT+SNAT，其中請求次數為兩次，客戶端請求負載均衡，然后負載均衡再請求Server，客戶端與服務器不直接進行連接，且7層的負載均衡可以在應用層進行負載。

二 鏈路負載均衡

在企業網、運營商鏈路出口需要部署LB設備以優化鏈路選擇，提升訪問體驗，鏈路負載均衡按照流量發起方向分為Inbound負載均衡和Outbound負載均衡

1.Inbound入方向負載均衡

Inbound負載均衡技術是DNS智能解析的一種，外網用戶通過域名訪問內部服務器時，Local DNS的地址解析請求到達LB設備，LB根據對Local DNS的就近性探測結果響應一個最優的IP地址，外網用戶根據這個最優的IP響應進行對內部服務器的訪問。

Inbound鏈路負載均衡組網圖

入方向負載均衡

流程簡述如下：

(1)外部用戶進行資源訪問前先進行DNS解析，向其本地DNS服務器發送DNS請求。

(2)本地DNS服務器將DNS請求的源IP地址替換為自己的IP地址，并轉發給域名對應的權威服務器——LB device。

(3)LB device根據DNS請求的域名和配置的Inbound鏈路負載均衡規則進行域名解析。

(4)LB device按照域名解析的結果，將DNS應答發送給本地DNS服務器。

(5)本地DNS服務器將解析結果轉發給用戶。

(6)用戶使用解析結果選擇的鏈路，直接對LB device進行資源訪問。

2.Outbound出方向負載均衡

內網用戶訪問Internet上其他服務器。 Outbound鏈路負載均衡中VSIP為內網用戶發送報文的目的網段。用戶將訪問VSIP的報文發送到負載均衡設備后，負載均衡設備依次根據策略、持續性功能、就近性算法、調度算法選擇最佳的鏈路，并將內網訪問外網的業務流量分發到該鏈路。

Outbound鏈路負載均衡組網圖

Outbound負載均衡報文交互流程如下：

Outbound 鏈路負載均衡流程圖

Outbound負載均衡報文交互流程說明：

(1)LB Device接收內網用戶流量 -

(2)LB Device依次根據策略、持續性功能、就近性算法、調度算法進行鏈路選擇 在Outbound鏈路負載均衡組網中，通常使用就近性算法或帶寬調度算法實現流量分發

(3)LB device按照鏈路選擇的結果將流量轉發給選定的鏈路 -

(4)LB Device接收外網用戶流量 -

(5)LB Device將流量轉發給內網用戶

三 負載均衡優化及應用
1.TCP連接復用
2.SSL卸載

轉載自：http://network.51cto.com/art/201509/492457.htm

總結

以上是生活随笔為你收集整理的负载均衡（Load Balance）简介的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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