負載均衡的算法有哪些

這篇文章給大家分享的是有關負載均衡的算法有哪些的內容。小編覺得挺實用的，因此分享給大家做個參考，一起跟隨小編過來看看吧。

1. 源地址哈希算法

唯一不丟失策略的算法，但是負載均衡和源數據信息和哈希算法有很大關系。

源地址哈希法的思想是根據服務消費者請求客戶端的 IP  地址，通過哈希函數計算得到一個哈希值，將此哈希值和服務器列表的大小進行取模運算，得到的結果便是要訪問的服務器地址的序號。采用源地址哈希法進行負載均衡，相同的  IP 客戶端，如果服務器列表不變，將映射到同一個后臺服務器進行訪問。

還是之前的操作，偽代碼：

private static Map<String, Integer> serviceWeightMap = new HashMap<String, Integer>();  static {     serviceWeightMap.put("192.168.1.100", 1);     serviceWeightMap.put("192.168.1.101", 1);     serviceWeightMap.put("192.168.1.102", 4);     serviceWeightMap.put("192.168.1.103", 1);    }     public static String testConsumerHash(String remoteIp) {         Map<String, Integer> serverMap = new HashMap<String, Integer>();        serverMap.putAll(serviceWeightMap);         //取得IP地址list        Set<String> keySet = serverMap.keySet();        ArrayList<String> keyList = new ArrayList<String>();        keyList.addAll(keySet);         int hashCode = remoteIp.hashCode();        int pos = hashCode % keyList.size();         return keyList.get(pos);    }

這段代碼來自 Will.Shun  所寫，我當時看到的時候也不是很明白什么意思，后來看了一下，其實和它的解釋很類似，通過哈希函數計算得到一個哈希值，將此哈希值和服務器列表的大小進行取模運算，得到的結果便是要訪問的服務器地址的序號。

2. 加權輪詢算法

再來看一下加權輪訓算法，我們先看一下在 Nginx 里面進行的權重配置：

http { upstream cluster { server a weight=1; server b weight=2; server c weight=3; }

假如 Nginx 每收到 6 個客戶端的請求，會把其中的 1 個轉發給后端 a，把其中的 2 個轉發給后端 b，把其中的 3 個轉發給后端 c。

加權輪詢算法的結果，就是要生成一個服務器序列。每當有請求到來時，就依次從該序列中取出下一個服務器用于處理該請求。

加權輪訓算法偽代碼：

private static Map<String, Integer> serviceWeightMap = new HashMap<String, Integer>();  static {     serviceWeightMap.put("192.168.1.100", 1);     serviceWeightMap.put("192.168.1.101", 1);     serviceWeightMap.put("192.168.1.102", 4);     serviceWeightMap.put("192.168.1.103", 1);    }       public static String testWeightRoundRobin() {          // 重新創建一個map，避免出現由于服務器上線和下線導致的并發問題         Map<String, Integer> serverMap = new HashMap<String, Integer>();         serverMap.putAll(serviceWeightMap);          //取得IP地址list         Set<String> keySet = serverMap.keySet();         Iterator<String> it = keySet.iterator();          List<String> serverList = new ArrayList<String>();          while (it.hasNext()) {             String server = it.next();             Integer weight = serverMap.get(server);             for (int i=0; i<weight; i++) {                 serverList.add(server);             }         }          String server = null;          synchronized (pos) {             if (pos > serverList.size()) {                 pos = 0;             }              server = serverList.get(pos);             pos++;         }          return server; }

其實在  加權輪訓算法中，是有缺陷的，在某些特殊的權重下，加權輪詢調度會生成不均勻的實例序列，這種不平滑的負載可能會使某些實例出現瞬時高負載的現象，導致系統存在宕機的風險。而為了解決這個調度的缺陷，后邊就有平滑加權輪訓調度，有興趣的同學一定要去看一下這個平滑加權輪訓。

3.  加權隨機算法

加權隨機法跟加權輪詢法類似，根據后臺服務器不同的配置和負載情況，配置不同的權重。不同的是，它是按照權重來隨機選取服務器的，而非順序。

private static Map<String, Integer> serviceWeightMap = new HashMap<String, Integer>();      static {         serviceWeightMap.put("192.168.1.100", 1);         serviceWeightMap.put("192.168.1.101", 1);         serviceWeightMap.put("192.168.1.102", 4);         serviceWeightMap.put("192.168.1.103", 1);        }      public static String testWeightRandom() {         // 重新創建一個map，避免出現由于服務器上線和下線導致的并發問題         Map<String, Integer> serverMap = new HashMap<String, Integer>();         serverMap.putAll(serviceWeightMap);          //取得IP地址list         Set<String> keySet = serverMap.keySet();         List<String> serverList = new ArrayList<String>();         Iterator<String> it = keySet.iterator();          while (it.hasNext()) {             String server = it.next();             Integer weight = serverMap.get(server);             for (int i=0; i<weight; i++) {                 serverList.add(server);             }         }          Random random = new Random();         int randomPos = random.nextInt(serverList.size());          String server = serverList.get(randomPos);          return server;     }

這里不同的地方就是服務器是通過隨機算法獲取。

其實我們可以想一個實例：比如說在以下場景：有一個集合 S，里面比如有 A,B,C,D  這四項。這時我們想隨機從中抽取一項，但是抽取的概率不同，比如我們希望抽到 A 的概率是 50%,抽到 B 和 C 的概率是 20%,D 的概率是  10%。一般來說，我們可以給各項附一個權重，抽取的概率正比于這個權重。

4.HTTP 國際化

HTTP 報文中可以承載以任何語言表示的內容，就像它能承載圖像、影片，或任何類型的 媒體那樣。對 HTTP  來說，實體主體只是二進制信息的容器而已。

為了支持國際性的內容，服務器需要告知客戶端每個文檔的字母表和語言，這樣客戶端才 能正確地把文檔中的信息解包為字符并把內容呈現給用戶。

服務器通過 HTTP 協議的 Content-Type 首部中的 charset 參數和 Content-Language  首部告知客戶端文檔的字母表和語言。這些首部描述了實體主體的“信息盒子”里面裝的是  什么，如何把內容轉換成合適的字符以便顯示在屏幕上以及里面的詞語表示的是哪種語言。

同時，客戶端需要告知服務器用戶理解何種語言，瀏覽器上安裝了何種字母表編碼算法。客戶端發送 Accept-Charset 首部和  Accept-Language 首部，告知服務器它理解哪些字 符集編碼算法和語言以及其中的優先順序。

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