相信學過C語言的朋友，或者是IT工作者們都會對算法一次不陌生。那么，針對不同的領域，對算法的簡易度也是不一樣的。在語言類，編程類，網絡類等，算法的使用基本上就是整個結構的基礎。那么我們現在就來介紹一下負載均衡算法的種類。看一看它都有些什么類型。

基本的網絡負載均衡算法

均衡算法設計的好壞直接決定了集群在負載均衡上的表現,設計不好的算法,會導致集群的負載失衡｡一般的均衡算法主要任務是決定如何選擇下一個集群節點,然后將新的服務請求轉發給他｡有些簡單均衡方法可以獨立使用,有些必須和其他簡單或高級方法組合使用｡而一個好的負載均衡算法也并不是萬能的,他一般只在某些特殊的應用環境下才能發揮最大效用｡因此在考察負載均衡算法的同時,也要注意算法本身的適用面,并在采取集群部署的時候根據集群自身的特點進行綜合考慮,把不同的算法和技術結合起來使用｡

負載均衡算法1 輪轉法

輪轉算法是所有調度算法中最簡單也最容易實現的一種方法｡在一個任務隊列里,隊列的每個成員(節點)都具有相同的地位,輪轉法簡單的在這組成員中順序輪轉選擇｡在負載均衡環境中,均衡器將新的請求輪流發給節點隊列中的下一節點,如此連續､周而復始,每個集群的節點都在相等的地位下被輪流選擇｡這個算法在DNS域名輪詢中被廣泛使用｡

輪轉法的活動是可預知的,每個節點被選擇的機會是1/N,因此很容易計算出節點的負載分布｡輪轉法典型的適用于集群中所有節點的處理能力和性能均相同的情況,在實際應用中,一般將他與其他簡單方法聯合使用時比較有效｡

負載均衡算法2 散列法

散列法也叫哈希法(HASH),通過單射不可逆的HASH函數,按照某種規則將網絡請求發往集群節點｡哈希法在其他幾類均衡算法不是很有效時會顯示出特別的威力｡例如,在前面提到的UDP會話的情況下,由于輪轉法和其他幾類基于連接信息的算法,無法識別出會話的起止標記,會引起應用混亂｡

而采取基于數據包源地址的哈希映射可以在一定程度上解決這個問題:將具有相同源地址的數據包發給同一服務器節點,這使得基于高層會話的事務可以以適當的方式運行｡相對稱的是,基于目的地址的哈希調度算法可以用在Web Cache集群中,指向同一個目標站點的訪問請求都被負載均衡器發送到同一個Cache服務節點上,以避免頁面缺失而帶來的更新Cache問題｡

負載均衡算法3 最少連接法

在最少連接法中,均衡器紀錄目前所有活躍連接,把下一個新的請求發給當前含有最少連接數的節點｡這種算法針對TCP連接進行,但由于不同應用對系統資源的消耗可能差異很大,而連接數無法反映出真實的應用負載,因此在使用重型Web服務器作為集群節點服務時(例如Apache服務器),該算法在均衡負載的效果上要打個折扣｡為了減少這個不利的影響,可以對每個節點設置最大的連接數上限(通過閾值設定體現)｡

負載均衡算法4 最低缺失法

在最低缺失法中,均衡器長期紀錄到各節點的請求情況,把下個請求發給歷史上處理請求最少的節點｡與最少連接法不同的是,最低缺失記錄過去的連接數而不是當前的連接數｡

負載均衡算法5 最快響應法

均衡器記錄自身到每一個集群節點的網絡響應時間,并將下一個到達的連接請求分配給響應時間最短的節點,這種方法要求使用ICMP包或基于UDP包的專用技術來主動探測各節點｡

在大多數基于LAN的集群中,最快響應算法工作的并不是很好,因為LAN中的ICMP包基本上都在10 ms內完成回應,體現不出節點之間的差異;如果在WAN上進行均衡的話,響應時間對于用戶就近選擇服務器而言還是具有現實意義的;而且集群的拓撲越分散,這種方法越能體現出效果來｡這種方法是高級均衡基于拓撲結構重定向用到的主要方法｡

負載均衡算法6 加權法

加權方法只能與其他方法合用,是他們的一個很好的補充｡加權算法根據節點的優先級或當前的負載狀況(即權值)來構成負載均衡的多優先級隊列,隊列中的每個等待處理的連接都具有相同處理等級,這樣在同一個隊列里可以按照前面的輪轉法或者最少連接法進行均衡,而隊列之間按照優先級的先后順序進行均衡處理｡在這里權值是基于各節點能力的一個估計值｡