軟體負載平衡是管理員將網路流量路由至不同伺服器的方式。負載平衡器會檢查應用程式層級的特性 (IP 位址、HTTP 標頭和請求的內容)，以評估用戶端請求。隨後負載平衡器會檢視伺服器，並判斷要將請求傳送至哪個伺服器。

軟體負載平衡通常是做為應用程式交付控制器 (ADC) 的功能提供，而應用程式交付控制器是於標準伺服器或虛擬機上執行。硬體負載平衡裝置 (HLD) 則是執行負載平衡軟體的獨立硬體。傳統上會以成對方式部署負載平衡裝置，以免其中一個負載平衡裝置發生故障。軟體負載平衡可提供與硬體負載平衡裝置相同的功能，但不需要使用專用的負載平衡裝置。負載平衡軟體可以在一般伺服器上執行，甚至也可在虛擬伺服器上執行。

軟體負載平衡的運作方式與硬體負載平衡相同，可根據所選的演算法，在伺服器集區中分配流量。

透過負載平衡將工作負載分配到數個伺服器上，即可提高網路的效率和可靠性。負載平衡能以更有效率的方式使用可用的伺服器，所以可提升網路的容量。如此一來，負載平衡就能加快網路執行速度，因為現在不會發生工作負載停滯在過載伺服器上，但其他伺服器卻閒置未用的情況。負載平衡也能將流量從故障的伺服器引導至功能正常的伺服器，以確保在伺服器故障時，不停機時間也不會因此中斷。

軟體式負載平衡器可以直接安裝在伺服器上，也可以透過負載平衡器即服務 (LBaaS) 的形式購買。採用負載平衡器即服務，服務供應商就會負責安裝、設定和管理負載平衡軟體。軟體式負載平衡器可位於地端或外部。

如同伺服器一樣，負載平衡應用裝置可以是實體或虛擬應用裝置。實體 (硬體負載平衡) 和虛擬 (軟體負載平衡) 應用裝置都會即時評估用戶端請求和伺服器使用情況，並根據各種演算法將請求傳送至不同的伺服器。流量的傳送位置取決於管理員所設定的負載平衡原則。

負載平衡器會使用下列其中一種方法，以判斷要將網路流量傳送至何處：

• 循環演算法：循環演算法是最簡單的負載平衡方法。這項方法會單純地依照相同順序，在一系列可用伺服器之間移動請求。
• 最少連線演算法：最少連線方法稍微複雜一些。這項方法會將請求傳送至最不繁忙的伺服器，或是在特定時刻所處之工作負載最少的伺服器。
• 最少時間演算法：最少時間演算法則又更進一步，其會根據最快的處理速度和最少的有效請求來選擇伺服器。這項方法可整合加權負載平衡演算法，而加權負載平衡演算法則會一致地以具有較高容量、運算能力或記憶體的伺服器為優先。
• 雜湊式演算法：最後是雜湊式演算法，在這項方法中，負載平衡應用裝置會向用戶端和伺服器的來源和目的地 IP 位址，指派唯一的雜湊金鑰。如此可確保在相同使用者返回並提出另一個請求時，可以將該使用者請求引導至先前所使用的相同伺服器。此外，伺服器也會保留在先前工作階段期間輸入的所有資料。

軟體負載平衡之所以越來越普及，在於其可提供數項優於硬體負載平衡的優勢：

• 延展性：相較於硬體負載平衡裝置，軟體負載平衡器的最大優勢在於其延展性。軟體負載平衡器可依照需求新增或移除虛擬伺服器，並自動且即時地對網路流量的波動做出回應。
• 靈活性：軟體負載平衡器也能與各種環境相容，因此比硬體負載平衡器更為靈活。您可對其進行程式設計，以與標準桌面平台作業系統、雲端環境、裸機、虛擬伺服器和容器搭配運作。硬體負載平衡器就沒有如此靈活，因為其無法程式化。
• 成本：組織可透過軟體負載平衡器節省成本，尤其是在採用負載平衡即服務的情況下。即使 IT 部門需要自行購買軟體負載平衡器，其成本通常也可視為營運成本，而非資金支出，但硬體負載平衡器則會歸類至資金支出中。
• 易於部署：硬體負載平衡器可能難以安裝且安裝成本高昂，但是軟體負載平衡器卻可以輕鬆地隨選部署，進而節省成本和時間。
• 安全性：最後，位於用戶端與伺服器之間的負載平衡軟體可提供額外的安全性層級，能夠在可疑封包抵達伺服器之前予以拒絕。

雖然相較於硬體負載平衡，軟體負載平衡似乎可提供多項明顯優勢，但 IT 部門必須根據其業務的獨特需求，權衡硬體負載平衡、軟體負載平衡與即服務負載平衡之間的優缺點。組織在考量採用軟體負載平衡器或硬體負載平衡器之際，也應針對預算管理來權衡兩者各自的優勢。只要進行妥善設定和管理，任何類型的負載平衡都能讓網路更有效率、更可靠。