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负载平衡如何工作

2018-12-28

　　任何在线服务提供商的两个最关键要求是可用性和冗余。服务器响应请求所需的时间因其当前容量而异。如果即使单个组件发生故障或被请求淹没，服务器也会过载，顾客和业务都会受到影响。

　　负载平衡尝试通过跨多个组件共享工作负载来解决此问题。传入的请求可以从过载的服务器路由到具有更多可用资产的服务器。负载平衡具有从网络交换机到数据库服务器的各种应用程序。

　　负载平衡如何工作

　　服务提供商通常使用面向Internet的前端服务器来构建其网络，以便将信息传送到后端服务器或从后端服务器传送信息。这些前端服务器包含负载平衡软件，可根据资产可用性将请求转发到其中一个后端服务器。负载平衡软件包含内部规则和逻辑，用于确定转发每个请求的时间和位置。

　　以下是负载平衡如何工作的概述：

　　客戶打开Goog??le.com等网页

　　前端服务器接收请求并确定将其转发的位置。可以使用各种算法来确定转发请求的位置，其中一些更基本的算法包含随机选择或循环。如果没有可用的后端服务器，则前端服务器执行预定的操作，例如向客戶返回错误消息。

　　后端服务器处理请求并生成响应。同时，后端服务器定期向负载均衡器报告其当前状态。

　　后端服务器向前端服务器返回响应，然后将其转发给客戶。

　　如果一切顺利，无论服务提供商的网络状态如何，客戶都将及时收到响应。如果至少有一个前端服务器和至少一个后端服务器可用，则正确处理客戶的请求。

　　负载平衡示例

　　Google的计算引擎基于多种Google产品使用的相同负载平衡技术，包含Gmail，搜索和Google广告。Compute Engine会定期检查所有后端服务器的状态，并根据其当前负载将其标记为健康或不健康。

　　当客戶连接到Google服务时，Compute Engine会将请求转发给健康的服务器。然后，响应从健康的服务器通过计算引擎转发回客戶。同时，不健康的服务器被修复，更换或脱机。

　　通过负载平衡，可以升级服务器，而不会中断最终客戶的体验。Google和其他服务提供商通过波浪升级其后端服务器来推进应用程序更新。例如，当服务器脱机升级时，其他服务器负责工作负载，然后依次更新。

　　在计算引擎中，使系统脱机以进行维护和升级的能力称为“跛鸭模式”。这就是即使在活动会话之间，Google的网络产品也可以无缝更新的方式。

　　负载平衡的好处

　　负载平衡使系统经营员可以更轻松地处理传入请求，同时减少客戶的等待时间

　　客戶体验更快，不间断的服务。客戶不必等待单个苦苦挣扎的服务器完成其先前的工作。相反，他们的请求会立即传递给更容易获得的资产。

　　服务提供商可以减少停机时间并提高吞吐量。即使是完整的服务器故障也不会影响最终客戶体验，因为负载均衡器只会将其路由到健康的服务器。

　　系统经营员体验较少的故障或压力组件。负载平衡有几个设备执行一些工作，而不是单个设备执行大量工作。

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