大家好，我是IT修真院武汉分院第13期的学员石奥林，一枚正直纯洁善良的JAVA程序员

今天给大家分享一下，修真院官网JAVA任务6，深度思考中的知识点——什么是负载均衡，为什么要做负载均衡？

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什么是负载均衡以及为什么要做负载均衡？_腾讯视频

1.背景介绍

在网站创立初期，我们一般都使用单台机器对台提供集中式服务，但是随着业务量越来越大，无论是性能上还是稳定性上都有了更大的挑战。这时候我们就会想到通过扩容的方式来提供更好的服务。我们一般会把多台机器组成一个集群对外提供服务。然而，我们的网站对外提供的访问入口都是一个的，比如www.taobao.com。那么当用户在浏览器输入www.taobao.com的时候如何将用户的请求分发到集群中不同的机器上呢，这就是负载均衡在做的事情。

针对以上情况的解决方案：

(1) 服务器进行硬件升级：采用高性能服务器替换现有低性能服务器。 该方案的弊端：

高成本：高性能服务器价格昂贵，需要高额成本投入，而原有低性能服务器被闲置，造成资 源浪费。

可扩展性差：每一次业务量的提升，都将导致再一次硬件升级的高额成本投入，性能再卓越 的设备也无法满足当前业务量的发展趋势。

无法完全解决现在网络中面临的问题：如单点故障问题，服务器资源不够用问题等。

(2) 组建服务器集群，利用负载均衡技术在服务器集群间进行业务均衡。

该方案的优势： 低成本

可扩展性：当业务量增长时，系统可通过增加服务器来满足需求，且不影响已有业务，不降 低服务质量

高可靠性：单台服务器故障时，由负载均衡设备将后续业务转向其他服务器，不影响后续业 务提供，保证业务不中断。

2.知识剖析

负载均衡原理

系统的扩展可分为纵向（垂直）扩展和横向（水平）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。因此需要采用横向扩展的方式，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。这就是典型的集群和负载均衡架构：如下图：

层负载均衡：
四层负载均衡工作在OSI模型的传输层，由于在传输层，只有TCP/UDP协议，这两种协议中除了包含源IP、目标IP以外，还包含源端口号及目的端口号。四层负载均衡服务器在接受到客户端请求后，以后通过修改数据包的地址信息（IP+端口号）将流量转发到应用服务器。

应用集群：将同一应用部署到多台机器上，组成处理集群，接收负载均衡设备分发的请求，进行处理，并返回相应数据。

负载均衡设备：将用户访问的请求，根据负载均衡算法，分发到集群中的一台处理服务器。（一种把网络请求分散到一个服务器集群中的可用服务器上去的设备）

负载均衡的作用：

1.解决并发压力，提高应用处理性能（增加吞吐量，加强网络处理能力）；

2.提供故障转移，实现高可用；

3.通过添加或减少服务器数量，提供网站伸缩性（扩展性）；

4.安全防护；（负载均衡设备上做一些过滤，黑白名单等处理）

负载均衡分类:

根据实现技术不同，可分为DNS负载均衡，HTTP负载均衡，IP负载均衡，反向代理负载均衡、链路层负载均衡等。

负载均衡算法:

轮询、 随机、最少链接、Hash（源地址散列）、加权

硬件负载均衡:

采用硬件的方式实现负载均衡，一般是单独的负载均衡服务器，价格昂贵，一般土豪级公司可以考虑，业界领先的有两款，F5和A10。

价格：F5， 15w~55w不等；A10， 55w-100w不等。

优点：功能全面支持各层级的负载均衡，支持全面的负载均衡算法，支持全局负载均衡。一般软件负载均衡支持到5万级并发已经很困难了，硬件负载均衡可以支持。商用硬件负载均衡稳定性高，具备防火墙，防DDOS攻击等安全功能，提供售后支持。

3.常见问题

怎么配置负载均衡？

4.解决方案

1.部署至少两台服务器，我选择在本地部署一台jetty、一台tomcat。

2.在nginx.conf配置文件中http括号内添加如下配置:

upstream  local_tomcat {

server    localhost:8088;

server    localhost:8089;}

server{

location / {

proxy_pass http://local_tomcat;}}

3.在hosts文件中添加解析域名

127.0.0.1     local_tomcat

5.扩展思考

什么是反向代理负载均衡？

6.更多讨论

反向代理（Reverse Proxy）方式是指以代理服务器来接受internet上的连接请求，然后将请求转发给内部网络上的服务器，并将从服务器上得到的结果返回给internet上请求连接的客户端，此时代理服务器对外就表现为一个服务器，该服务器就可称之为代理服务器。由于代理服务器处在最终处理请求访问的服务器之前，因此可以在代理服务器上做负载均衡。

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