一、 写在前面

本文的目的：

对负载均衡的理解零零散散，不成体系。

阅读这篇文章需要的条件：

1、对 OSI 模型有些许了解；

2、有耐心。本文涉及大量的知识点，且只能用文字才能讲清楚，所以文字比较多（已分段~）。

收获：

读完此篇文章，从宏观的角度理解了负载均衡的原理以及实现机制。加深对分布式架构的了解。

主要内容：

本文首先从概念开始，讲解什么是负载均衡，以及负载均衡在分布式系统中所承担的角色以及提供的功能；

讲解负载均衡的分类。分别从软硬件角度、地域范围角度以及 OSI 模型角度进行分类讲解负载均衡的实现方案；

从负载均衡的策略角度，分析目前业界的负载均衡算法以及其优缺点。

好了，准备好了么，让我们开始这次愉快之旅。

二、引言

首先，撇开对线上的影响，如果线上突发来了流量,后端服务扛不住，我们会怎么做呢？

无非两种方式：

1、提升机器配置，CPU、内存、硬盘、带宽等；

2、加机器

上面两种方式，我们称之为纵向扩展和横向扩展。

纵向扩展，是从单机的角度通过增加硬件处理能力，比如 CPU 处理能力，内存容量，磁盘等方面，实现服务器处理能力的提升，不能满足大型分布式系统（网站），大流量，高并发，海量数据的问题。

横向扩展，通过添加机器来满足大型网站服务的处理能力。比如：一台机器不能满足，则增加两台或者多台机器，共同承担访问压力。

三、概念

负载均衡，英文名称为 Load Balance，其含义就是指将负载（工作任务或者网络请求）进行平衡，分摊到多个操作单元（服务器或者组件）上进行运行。目的是尽量将网络流量 平均 发送到多个服务器上，以保证整个业务系统的高可用。

负载均衡，在互联网的早期，网络还不是很发达，流量相对较小，业务也比较简单，单台服务器或者实例就有可能满足访问需要。但如今在互联网发达的今天，流量请求动辄百亿、甚至上千亿，单台服务器或者实例已完全不能满足需求，这就有了集群。不论是为了实现高可用还是高性能，都需要用到多台机器来扩展服务能力，用户的请求不管连接到哪台服务器，都能得到相同的相应处理。

另一方面，如何构建和调度服务集群这事情，又必须对用户一侧保持足够的透明，即使请求背后是由一千台、一万台机器来共同响应的，也绝非用户所关心的事情，用户需记住的只有一个域名地址而已。调度后方的多台机器，以统一的接口对外提供服务，承担此职责的技术组件被称为负载均衡。

负载均衡主要有以下作用：

高并发。通过采取一定的算法策略，将流量尽可能的均匀发送给后端的实例，以此提高集群的并发处理能力；

伸缩性。根据网络流量的大小，增加或者减少后端服务器实例，由负载均衡设备进行控制，这样使得集群具有伸缩性；

高可用。负载均衡器通过算法或者其他性能数据来监控候选实例，当实例负载过高或者异常时，减少其流量请求或者直接跳过该实例，将请求发送个其他可用实例，这使得集群具有高可用的特性；

安全防护。有些负载均衡器提供了安全防护功能。如：黑白名单处理、防火墙等。