负载均衡算法

简介: 本文介绍了五种负载均衡算法:随机、轮询、最小活跃数、源地址哈希与一致性哈希。涵盖适用场景、核心思想及实现逻辑,重点解析加权随机与轮询的进阶应用,并结合代码与图示说明各算法调度机制,适用于分布式系统流量分发策略设计。

随机

调用关系如上图(简化了公网->防火墙处理),适合场景:所有服务器性能基本一致,且无超阈值流量。

private K doSelect(List<K> nodes, String ip) {
    // 在列表中随机选取一个节点
    int index = random.nextInt(nodes.size());
    return nodes.get(index);
}

如果存在部分机器性能更优,此时可以在随机基础上增加权重,升级为:随机权重算法。

private K doSelect(List<K> nodes, String ip) {
    int length = nodes.size();
    AtomicInteger totalWeight = new AtomicInteger(0);
    for (K node : nodes) {
        Integer weight = node.getWeight();
        totalWeight.getAndAdd(weight);
    }
    if (totalWeight.get() > 0) {
        int offset = random.nextInt(totalWeight.get());
        for (N node : nodes) {
            // 让随机值 offset 减去当前node权重值
            offset -= node.getWeight();
            if (offset < 0) {
                // 当前node大于随机值offset,返回此Node
                return node;
            }
        }
    }
    // 随机返回
    return nodes.get(random.nextInt(length));
}

轮询

轮询不再是在多台服务器随机挑选,而是按照顺序一个个排队调用,调用完再插入队尾等待下一次调用

protected K doSelect(List<K> nodes, String ip) {
    int length = nodes.size();
    // 如果位置值已经等于长度重置为0(走一轮了)
    position.compareAndSet(length, 0);
    N node = nodes.get(position.get());
    // 数据原子增加,对应调用从1->2->3->4
    position.getAndIncrement();
    return node;
}

同加权随机,轮询也同样存在加权轮询的场景,此时流量调度将发生如下变化:

此处逻辑相对复杂,笔者在此说出主要思路,后续有时间补充伪代码,感兴趣的可以参照Dubbo的实现

如上有服务器servers=[A,B],对应权重weights=[3,1],总权重为4。我们可以理解为有4台服务器,3台A,1台B,一次调用过来的时候,需要按顺序访问。如有5次调用,调用顺序为AAABA。

选举思路如下:

次数

WeightedRoundRobin

选择结果

选择后的WeightedRoundRobin

1

3、1

A

2、1

2

2、1

A

1、1

3

1、1

A

0、1

4

0、1

B

0、0(等于0-0时复原成:3、1)

5

3、1

A

2、1

最小活跃数

指:将当前请求转发到连接数/请求数最少的机器上,其特点是根据服务器实时运行状态动态分配,保障服务负载不会过饱和。如下图当请求4过来时,Nginx判断目前服务器1连接数>服务器2,故4会请求到服务器2上:

源地址哈希

根据请求源IP哈希计算得到一个数值,用该数值在候选服务器列表的进行取模运算,得到的结果便是选中的服务器,此操作可以保证固定IP的请求总是到某一台服务器上,伪代码如下:

private K doSelect(List<K> nodes, String ip) {
    int length = nodes.size();
    int index = hash(ip) % length;
    return nodes.get(index);
}

一致性哈希

相同的请求尽可能落到同一个服务器上。一致性哈希解决稳定性问题,可以将所有的存储节点排列在首尾相接的 Hash 环上,每个 key 在计算 Hash 后会 顺时针找到临接的存储节点存放。而当有节点加入或退出时,仅影响该节点在 Hash环上顺时针相邻的后续节点。

相关实践学习
每个IT人都想学的“Web应用上云经典架构”实战
本实验从Web应用上云这个最基本的、最普遍的需求出发,帮助IT从业者们通过“阿里云Web应用上云解决方案”,了解一个企业级Web应用上云的常见架构,了解如何构建一个高可用、可扩展的企业级应用架构。
相关文章
|
5天前
|
人工智能 定位技术 SEO
我学 GEO 第 15 天:终于知道AI GEO该如何做?
我是暴走的莉莉酱,边旅行边研究AI GEO的数字游民。专注普通人如何提升“AI可见度”——让AI在回答用户问题时准确识别、理解并推荐你。不讲玄学,只做可测、可调、可持续的GEO实践。
409 125
|
7天前
|
机器学习/深度学习 人工智能 调度
🐴 HappyHorse 1.1 现已上线阿里云百炼!快来查收模型使用指南,现在调用享 6 折~
HappyHorse 1.1 是新一代视频生成大模型,全面升级动态表现力、角色一致性、指令遵循、视觉质感与音画协同能力。支持I2V/T2V/R2V三类生成,适配短剧、电商广告、品牌营销等场景,提供高质、流畅、可控的AI视频生产力。
700 5
🐴 HappyHorse 1.1 现已上线阿里云百炼!快来查收模型使用指南,现在调用享 6 折~
|
5天前
|
缓存 人工智能 运维
阿里云618百炼大模型Qwen3.7-Max功能、免费试用、订阅计费、配置接入详解
Qwen3.7-MAX是阿里云百炼平台推出的通义千问3.7系列旗舰大语言模型,专为智能体时代复杂任务打造,依托阿里云全域算力与自研技术,在逻辑推理、长文本处理、代码工程、长周期自主执行等领域达到行业顶尖水平。2026年618期间,该模型推出多重免费试用权益、按量计费5折、订阅套餐优惠等专属福利,覆盖个人开发者、团队与企业全场景需求,以下从核心功能、免费试用、订阅计费、配置接入四方面展开详细解析。
408 123
|
3天前
|
人工智能 自然语言处理 API
阿里云Token Plan团队版解析:功能、三档套餐与省钱订阅指南
阿里云百炼平台推出的Token Plan团队版,是面向企业与团队的AI大模型订阅服务,以Credits为统一计量单位,整合文本与图像生成模型,提供团队管理、数据安全、多工具兼容等核心能力,解决团队零散订阅AI服务的管理混乱、成本失控、数据安全等痛点。本文将从核心定位、套餐详情、计费规则、团队管理、工具兼容、便宜订阅技巧等方面,全面解析Token Plan团队版,帮助企业与团队高效、低成本地使用AI服务。
303 108
|
4天前
|
存储 人工智能 数据可视化
别再手动复制 Skill 了:多 Agent 时代的 Skill 管理方案
多 Agent 场景下 Skill 的统一管理与同步。
246 125
|
18天前
|
缓存 测试技术 API
Qwen 3.7 Plus 与 Max 实测:性价比与多模态能力差异解析(2026)
2026 年 6 月 1 日,阿里悄无声息地发布了 Qwen 3.7 Plus,距 Qwen 3.7 Max 上线刚好 11 天。同样的 1M 上下文,同样的 35 小时自治上限。但价格才是头条:Plus 是 0.40/M输入,Max是 2.50/M——便宜约 6 倍——并且还能看图、看视频。Vision Arena 上 Plus 已经排到 #16。所以这周真正值得讨论的问题不是”要不要为视觉能力买单”,而是”Max 凭什么用 6 倍价格换来 2 个百分点的 benchmark 领先”。
|
11天前
|
缓存 人工智能 运维
GLM 5.2自托管全流程实战:硬件选型、vLLM/SGLang部署与成本盈亏测算
2026年智谱发布GLM 5.2超大混合专家模型,区别于以往仅开放API的闭源大模型,该模型权重以MIT开源协议对外发布,企业与开发者可完整下载、本地审计、私有化部署,实现数据不出环境、自定义微调、自主调度推理资源。GLM 5.2拥有753B总参数,原生支持百万级上下文窗口,在代码生成、长文档推理、数学逻辑等多项基准测试中对标国际顶尖商用模型,是首款可完整自托管的前沿代码向大模型。
914 0
|
13天前
|
Linux 程序员 数据格式
【2026最新】Notepad++下载、安装和使用一篇搞定(附中文版安装包)
Notepad++ 是一款免费开源、轻量高效的 Windows 文本编辑器,支持 C/Python/HTML 等 80+ 语言语法高亮、代码折叠、正则替换、编码转换及插件扩展,专为程序员与文本处理用户打造,完美替代系统记事本。(239字)

热门文章

最新文章