甚么是负载均衡?负载均衡怎样搭建?
负载均衡是甚么?
从字面意思来看，它应当有两层意思分别是负载和均衡。而对系统负载均衡它一样具有两层意思，其中系统负载指的系统能够承载的最大访问流量，系统均衡指的是前端要求要均匀地分配给后端机器，同时，同一用户要尽量分配给同一机器。系统通过负载均衡以后具有以下好处：
1、避免资源浪费。如果我们均衡算法选的不好，就会致使后端资源浪费。比如：如果选择一致Hash算法，可以很好利用cache的容量。而如果用随机，有可能会让cache效果大打折扣。
2、避免服务不可用。当我们不斟酌系统的承载能力，有可能直接把某台机器压垮，比如当机器的CPU利用率到达80%，如果再有大量的要求，那末该机器直接宕机，乃至于致使雪崩情况(一台机器宕机，对应的要求会分给其他机器上，那末其他机器也会出现宕机，以致于全部机器都宕机)。
系统要实现负载均衡，背后肯定需要一些算法支持，下面就来看下对应的算法。
1、负载算法
既然要解决后端系统的承载能力，那我们就有很多方式，经常使用的有以下几种：
静态配置
这类方式对中小系统来说是最有效最稳定的。由于后端机器的性能配置、上脸部署哪些服务，还可以有多大的承载能力等等，我们是最清楚的。比如，我们常常看到nginx的配置：
动态调剂
当碰到机器故障，和由于性能问题没法处理要求时，如果此时还将新来的要求分配到该节点，那末可能致使该节点宕机。因此，根据节点的实际负载动态调剂节点的权重是非常重要的。固然，要得到节点的真正负载，和如何定义负载，不管负载会不会及时搜集，都是需要斟酌的问题。
动态调剂首先计算所有节点的要求响应时间，对响应较快的节点，我们可以多分配要求给它，然后增加它的要求数，当它的响应变慢时再渐渐减少它的要求数，渐渐地我们找到这个节点最好平衡点，即分配多少要求给它。通过相同方法我们找到所有节点的平衡点。
这类方法的好处在于可以动态平衡后面服务器的处理能力。不过，任何事物都有两面性。这类方案如果遇到极端情况，可能会造成雪崩。当某台机器出现短暂网络抖动的时候，它的响应便可能变慢，这个时候，前端服务就会将它的要求分配给其他机器。如果分配的很多，就有可能造成某些机器响应也变慢。然后又将这些机器的要求分配给另外机器。如此这般，就会造成雪崩。
2、均衡算法
均衡算法主要解决将要求怎么发送给后端服务。常常会用到以下三种算法：随机(random)、轮询(roundrobin)和 哈希算法。
随机算法
随机算法就是通过一个随机函数将所有要求分散到各个节点上， 该方法比较简单，且能做到将要求均匀地分散到各个节点上，因此常常使用随机算法。
轮询算法
轮询算法就是将所有节点以一样的几率向外提供服务，但是它没有斟酌各个节点之间的性能差别，对一样数目的要求，性能好的节点能够轻松完成，而性能差的节点完成的比较费力。因此，我们提出了加权轮询算法，为区别性能的节点赋予区别权重。
哈希算法
通常将用户 id 或 ip 作为key，计算出对应的hash值，然后再对节点数量取模，即hash(key) mode n，其中n为节点数，得到该用户要求落到哪一个节点上。该方法可以做到让同一个要求落到同一个节点中，但是当节点数量产生动态变化时，该方法就不太适应了。此时，就应当使用一致性hash算法。一致性hash算法就是把每台server分成v个虚拟节点，再把所有虚拟节点(n*v)随机分配到一致性哈希的圆环上，这样所有的用户从自己圆环上的位置顺时针往下取到第一个vnode就是自己所属的节点。当此节点存在故障时，再顺时针取下一个作为替换节点。
目前负载均衡系统有Nginx、LVS、F5，其总会难过Nginx是软件的7层负载均衡，LVS是内核的4层负载均衡，F5是硬件的4层负载均衡。
软件和硬件的区分在于性能，硬件远远高于软件，Nginx的性能是万级的，一般的Linux服务器上安装一个Nginx能到达每秒5万并发要求;而F5的性能能到达百万级，从200万每秒到800万每秒都有，不过价格很贵。
4层和7层的区分在于协议和灵活性，Nginx是7层的，它支持HTTP等协议，而LVS和F5是4层协议，它们和协议无关，几近所有利用都可以做。
