负载均衡原理及算法

本文涉及的产品
传统型负载均衡 CLB,每月750个小时 15LCU
网络型负载均衡 NLB,每月750个小时 15LCU
应用型负载均衡 ALB,每月750个小时 15LCU
简介: 负载均衡原理及算法

负载均衡原理通俗解读


想象一下,你是一家超级火爆的餐厅老板,每天都有大量顾客涌来用餐。为了保证服务质量,让每位顾客都能尽快坐下来享受美食,同时不让厨房和服务员过度忙碌,你会怎么做呢?


负载均衡就是解决类似问题的一种策略,只不过场景换成了互联网上的服务器集群。下面,我们用餐厅的例子来解释负载均衡的原理和几种常见算法。


  1. 原理:

**分散压力,公平分配。**就像餐厅老板需要合理安排顾客到不同的餐桌,避免某些区域拥挤不堪,而其他区域空闲一样,负载均衡的目标是将网络请求(顾客)均匀地分配到多台服务器(餐桌)上,确保每台服务器的处理能力得到充分利用,同时避免任何一台服务器过载导致响应变慢或服务中断。


  1. 算法:

① 轮询(Round Robin)

就像餐厅服务员轮流喊“下一桌!”引导顾客入座一样,轮询算法会按顺序依次将请求分配给服务器列表中的每一台。比如,第一个请求给A服务器,第二个请求给B服务器,第三个请求再回到A服务器,依此类推。简单公平,易于实现。


② 最少连接(Least Connections)

如果餐厅里有的桌子已经坐满了人,正在等菜,而有的桌子刚清空,还在收拾,聪明的服务员会选择引导新来的顾客去空桌或人少的桌位。最少连接算法就是这么做的:它会把请求分发给当前连接数最少的服务器,确保每台服务器的负担相对均衡。


③ 加权轮询(Weighted Round Robin)

假如你的餐厅有豪华包厢和普通座位之分,豪华包厢接待能力更强,应该优先派客。加权轮询就像这样,给每台服务器设定一个权重(比如依据它们的处理能力),轮到某台服务器时,不是简单地分配一个请求,而是根据其权重分配相应数量的请求。比如,A服务器权重是2,B服务器权重是1,那么每两次轮询,A服务器会接收到两个请求,而B服务器只会接一个。


④ 源地址哈希(IP Hash)

有的顾客喜欢坐在固定的位置,每次都要求坐同一张桌子。源地址哈希算法就是为这样的“常客”设计的:它根据请求的源IP地址(客户端IP)计算一个哈希值,然后用这个值决定将请求分配给哪台服务器。这样,来自同一IP地址的请求总是会被发送到同一台服务器,保持会话的连续性,特别适合需要维持用户状态(如购物车信息)的应用。


总结:

负载均衡就像一位精明的餐厅经理,通过不同的调度策略(算法),巧妙地将络绎不绝的网络请求(顾客)均匀地分配到一群服务器(餐桌)上,确保每台服务器高效工作,用户得到良好的服务体验,同时避免因某台服务器过载导致的整体服务质量下降。理解了这些基本原理和算法,你就掌握了互联网服务“大排长龙”时依然井然有序的秘密武器。


相关实践学习
SLB负载均衡实践
本场景通过使用阿里云负载均衡 SLB 以及对负载均衡 SLB 后端服务器 ECS 的权重进行修改,快速解决服务器响应速度慢的问题
负载均衡入门与产品使用指南
负载均衡(Server Load Balancer)是对多台云服务器进行流量分发的负载均衡服务,可以通过流量分发扩展应用系统对外的服务能力,通过消除单点故障提升应用系统的可用性。 本课程主要介绍负载均衡的相关技术以及阿里云负载均衡产品的使用方法。
目录
相关文章
|
2天前
|
机器学习/深度学习 算法 PyTorch
深度强化学习中SAC算法:数学原理、网络架构及其PyTorch实现
软演员-评论家算法(Soft Actor-Critic, SAC)是深度强化学习领域的重要进展,基于最大熵框架优化策略,在探索与利用之间实现动态平衡。SAC通过双Q网络设计和自适应温度参数,提升了训练稳定性和样本效率。本文详细解析了SAC的数学原理、网络架构及PyTorch实现,涵盖演员网络的动作采样与对数概率计算、评论家网络的Q值估计及其损失函数,并介绍了完整的SAC智能体实现流程。SAC在连续动作空间中表现出色,具有高样本效率和稳定的训练过程,适合实际应用场景。
20 7
深度强化学习中SAC算法:数学原理、网络架构及其PyTorch实现
|
11天前
|
算法 Java 数据库
理解CAS算法原理
CAS(Compare and Swap,比较并交换)是一种无锁算法,用于实现多线程环境下的原子操作。它通过比较内存中的值与预期值是否相同来决定是否进行更新。JDK 5引入了基于CAS的乐观锁机制,替代了传统的synchronized独占锁,提升了并发性能。然而,CAS存在ABA问题、循环时间长开销大和只能保证单个共享变量原子性等缺点。为解决这些问题,可以使用版本号机制、合并多个变量或引入pause指令优化CPU执行效率。CAS广泛应用于JDK的原子类中,如AtomicInteger.incrementAndGet(),利用底层Unsafe库实现高效的无锁自增操作。
理解CAS算法原理
|
1月前
|
存储 人工智能 缓存
【AI系统】布局转换原理与算法
数据布局转换技术通过优化内存中数据的排布,提升程序执行效率,特别是对于缓存性能的影响显著。本文介绍了数据在内存中的排布方式,包括内存对齐、大小端存储等概念,并详细探讨了张量数据在内存中的排布,如行优先与列优先排布,以及在深度学习中常见的NCHW与NHWC两种数据布局方式。这些布局方式的选择直接影响到程序的性能,尤其是在GPU和CPU上的表现。此外,还讨论了连续与非连续张量的概念及其对性能的影响。
52 3
|
2月前
|
机器学习/深度学习 人工智能 算法
探索人工智能中的强化学习:原理、算法与应用
探索人工智能中的强化学习:原理、算法与应用
|
2月前
|
缓存 算法 网络协议
OSPF的路由计算算法:原理与应用
OSPF的路由计算算法:原理与应用
62 4
|
2月前
|
存储 算法 网络协议
OSPF的SPF算法介绍:原理、实现与应用
OSPF的SPF算法介绍:原理、实现与应用
94 3
|
2月前
|
机器学习/深度学习 人工智能 算法
探索人工智能中的强化学习:原理、算法及应用
探索人工智能中的强化学习:原理、算法及应用
|
1月前
|
负载均衡 前端开发 应用服务中间件
负载均衡指南:Nginx与HAProxy的配置与优化
负载均衡指南:Nginx与HAProxy的配置与优化
63 3
|
7月前
|
缓存 负载均衡 算法
解读 Nginx:构建高效反向代理和负载均衡的秘密
解读 Nginx:构建高效反向代理和负载均衡的秘密
139 2
|
6月前
|
负载均衡 算法 应用服务中间件
nginx自定义负载均衡及根据cpu运行自定义负载均衡
nginx自定义负载均衡及根据cpu运行自定义负载均衡
114 1