什么是软件负载均衡?


软件负载均衡是指管理员将网络流量路由到不同服务器的方式。负载均衡器通过检查应用级别的特征(IP 地址、HTTP 包头和请求内容)来评估客户端请求。然后,负载均衡器查看服务器,并确定将请求发送到哪个服务器。

它与硬件负载均衡有何不同?

软件负载均衡通常作为在标准服务器或虚拟机上运行的应用交付控制器 (ADC) 的一项功能提供。硬件负载均衡设备 (HLD) 是运行负载均衡软件的独立硬件。它通常成对部署,以防一个负载均衡设备发生故障。软件负载均衡可提供与 HLD 相同的功能,但不需要专用的负载均衡设备。负载均衡软件可以在常规服务器甚至虚拟服务器上运行。

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软件负载均衡如何工作?

软件负载均衡的工作原理与硬件负载均衡相同,都是根据所选择的算法在服务器池之间分配流量。

通过负载均衡在多台服务器之间分配工作负载,可以使网络更加高效、可靠。因为负载均衡能够更加高效地利用可用的服务器,所以会增加网络的容量。因此,负载均衡可以使网络运行速度更快,因为工作负载不会在过载的服务器上耽搁,而其他服务器则处于闲置状态。当服务器故障时,负载均衡还会将流量从故障服务器定向到正常运行的服务器,从而确保服务器正常运行不中断。

负载均衡有哪些类型?

基于软件的负载均衡器可以直接安装在服务器上,也可以用负载均衡器即服务 (LBaaS) 的形式购买。采用 LBaaS 时,服务提供商负责安装、配置和管理负载均衡软件。基于软件的负载均衡器可以位于本地,也可以位于异地。

与服务器一样,负载均衡设备可以是物理设备或虚拟设备。物理(硬件负载均衡)和虚拟(软件负载均衡)设备均会实时评估客户端请求和服务器使用情况,并根据各种算法将请求发送到不同的服务器。具体将流量发送到什么位置,取决于管理员设置的负载均衡策略。

负载均衡方法

负载均衡器使用以下方法之一来确定要将网络流量发送到的什么位置:

  • 循环算法:循环算法是最简单的负载均衡方法。它只是按照相同的顺序在可用服务器列表之间移动请求。
  • 最少连接算法:最少连接方法稍微复杂一些。它会将请求发送到最不繁忙的服务器,或在特定时刻需要处理的工作负载最少的服务器。
  • 最短时间算法:最短时间算法更进一步,会选择处理速度最快和活动请求最少的服务器。此方法可以集成加权负载均衡算法,始终优先选择具有更高容量、计算能力或内存的服务器。
  • 基于哈希的算法:最后还有一种基于哈希的算法,使用此方法时,负载均衡设备会为客户端和服务器的源与目标 IP 地址分配唯一的哈希密钥。这可以确保当同一用户返回并发出另一个请求时,该用户请求将定向到他们之前使用的同一服务器。此外,服务器还会保留之前会话中输入的所有数据。

为什么使用软件负载均衡?

软件负载均衡越来越受欢迎,因为与硬件负载均衡相比,它具有以下几个优势:

  • 可扩展性:软件负载均衡器相对于硬件负载均衡设备的最大优势是可扩展性。软件负载均衡器可以根据需求添加或删除虚拟服务器,自动、实时地响应网络流量的波动。
  • 灵活性:软件负载均衡器比硬件负载均衡器更灵活,这是因为它们能够与各种环境兼容。它们可以进行编程,以便与标准桌面操作系统、云环境、裸机、虚拟服务器和容器配合使用。硬件负载均衡器无法编程,因此不够灵活。
  • 成本:企业可以使用软件负载均衡器节省费用,尤其是在使用 LBaaS 的情况下。即使 IT 部门购买自己的软件负载均衡器,这些成本也通常会被视为 OPEX,而不是 CAPEX,而硬件负载均衡器则会被归类为后者。
  • 易于部署:硬件负载均衡器难以安装且成本高昂,但软件负载均衡器易于按需部署,可节省费用和时间。
  • 安全性:最后,位于客户端和服务器之间的负载均衡软件提供了额外一层安全性,能够在可疑数据包到达服务器之前将其拒绝。

虽然软件负载均衡似乎比硬件负载均衡提供了一些明显的优势,但 IT 部门必须根据其业务的独特需求,权衡硬件与软件即服务负载均衡的优缺点。考虑使用软件负载均衡器与硬件负载均衡器的企业还需要结合预算管理权衡两者的优势。如果配置和管理得当,任何类型的负载均衡都可以使网络更加高效和可靠。

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