什么是负载均衡
将请求/数据【均匀】分摊到多个操作单元上执行，负载均衡的关键在于【均匀】。
常见的负载均衡方案
./images/2017-03-13-loadbalance/1.webp 常见互联网分布式架构如上，分为*客户端层、反向代理 nginx 层、站点层、服务层、 数据层*。可以看到，每一个下游都有多个上游调用，只需要做到，每一个上游都均匀 访问每一个下游，就能实现“将请求/数据【均匀】分摊到多个操作单元上执行”。
【客户端层->反向代理层】的负载均衡
./images/2017-03-13-loadbalance/2.webp 【客户端层】到【反向代理层】的负载均衡，是通过“/DNS轮询/”实现的：DNS-server 对于一个域名配置了多个解析 ip ，每次 DNS 解析请求来访问 DNS-server，会轮询 返回这些 ip，保证每个ip的解析概率是相同的。这些ip就是 nginx 的外网 ip， 以做到每台 nginx 的请求分配也是均衡的。
【反向代理层->站点层】的负载均衡
./images/2017-03-13-loadbalance/3.webp 【反向代理层】到【站点层】的负载均衡，是通过“/nginx/”实现的。通过修改 nginx.conf，可以实现多种负载均衡策略： - 1）请求轮询：和DNS轮询类似，请求依次路由到各个web-server - 2）最少连接路由：哪个web-server的连接少，路由到哪个web-server - 3）ip哈希：按照访问用户的ip哈希值来路由 web-server，只要用户的 ip 分布是 均匀的，请求理论上也是均匀的，ip哈希均衡方法可以做到，同一个用户的请求固定 落到同一台 web-server 上，此策略适合有状态服务，例如 session（58沈剑备注： 可以这么做，但强烈不建议这么做，站点层无状态是分布式架构设计的基本原则之一， session 最好放到数据层存储） - 4）…
【站点层->服务层】的负载均衡
./images/2017-03-13-loadbalance/4.webp 【站点层】到【服务层】的负载均衡，是通过“/服务连接池/”实现的。
上游连接池会建立与下游服务多个连接，每次请求会“随机”选取连接来访问下游服务。
上一篇文章《RPC-client实现细节》中有详细的负载均衡、故障转移、超时处理的 细节描述，欢迎点击link查阅，此处不再展开。
【数据层】的负载均衡
在数据量很大的情况下，由于数据层（db，cache）涉及数据的水平切分，所以数据层的 负载均衡更为复杂一些，它分为“/数据的均衡/”，与“/请求的均衡/”。
*数据的均衡*是指：水平切分后的每个服务（db，cache），/数据量是差不多的/。 *请求的均衡*是指：水平切分后的每个服务（db，cache），/请求量是差不多的/。
业内常见的水平切分方式有这么几种：
一、按照range水平切分
./images/2017-03-13-loadbalance/5.webp 每一个数据服务，存储一定范围的数据，上图为例： - user0服务，存储uid范围1-1kw - user1服务，存储uid范围1kw-2kw
这个方案的好处是： - （1）规则简单，service只需判断一下uid范围就能路由到对应的存储服务 - （2）数据均衡性较好 - （3）比较容易扩展，可以随时加一个uid[2kw,3kw]的数据服务
不足是： - （1）请求的负载不一定均衡，一般来说，新注册的用户会比老用户更活跃， 大range的服务请求压力会更大
二、按照id哈希水平切分
./images/2017-03-13-loadbalance/6.webp 每一个数据服务，存储某个key值hash后的部分数据，上图为例： - user0服务，存储偶数uid数据 - user1服务，存储奇数uid数据
这个方案的好处是： - （1）规则简单，service只需对uid进行hash能路由到对应的存储服务 - （2）数据均衡性较好 - （3）请求均匀性较好
不足是： - （1）不容易扩展，扩展一个数据服务，hash方法改变时候，可能需要进行数据迁移
总结
负载均衡（Load Balance）是分布式系统架构设计中必须考虑的因素之一，它通常是指， /将请求/数据【均匀】分摊到多个操作单元上执行/，负载均衡的关键在于【均匀】。
- （1）【客户端层】到【反向代理层】的负载均衡，是通过“/DNS轮询/”实现的 -
（2）【反向代理层】到【站点层】的负载均衡，是通过“/nginx/”实现的 - （3）【站点层】到【服务层】的负载均衡，是通过“/服务连接池/”实现的 - （4）【数据层】的负载均衡，要考虑“/数据的均衡/”与“/请求的均衡/”两个点， 常见的方式有“/按照范围水平切分/”与“/hash水平切分/”
谢谢大伙，帮忙转发，欢迎讨论，有问必答。
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