1.负载均衡集群中的应用服务器（节点）通常设计为无状态的，用户可以向任意节点发起请求。负载均衡器根据集群中各节点的负载，将用户请求转发到合适的节点。负载均衡器可用于实现高可用性和可扩展性：高可用性：当一个节点发生故障时，负载均衡器会将用户请求转发到另一个节点，从而保证所有服务持续可用；可扩展性：根据整个系统的负载情况，可以方便地添加或删除节点。负载均衡器的运行过程由两部分组成：根据负载均衡算法转发的节点；转发。负载均衡算法1.RoundRobin轮询算法轮流将每个请求发送到每个服务器。下图中一共6个client产生了6个请求，这6个请求是按照（1,2,3,4,5,6）的顺序发送的。对于(1,3,5)的请求会发送给服务器1，对于(2,4,6)的请求会发送给服务器2。这种算法比较适合各服务器性能相近的场景。如果性能上存在差异，性能差的服务器可能无法承受过大的负载（下图中的服务器2）。2.加权轮循（WeightedRoundRobbin）加权轮循是在轮循的基础上，根据服务器的性能差异，给服务器分配一定的权重，对性能好的服务器分配更高的权重。例如下图中，服务器1被分配的权重为5，服务器2被分配的权重为1，那么(1,2,3,4,5)请求将发送给服务器1，并且(6)requestswillbesendto被发送到服务器2。3.LeastConnections（最少连接数）由于每次请求的连接时间不同，如果使用roundrobin或weightedroundrobin算法，当前一台服务器的连接数可能过大，而另一台服务器的连接过小，导致负载不均衡。比如下图中，(1,3,5)个请求会发送到服务器1，但是很快(1,3)就会断开连接，只有(5)个请求连接到服务器1；(2,4,6)请求发送到服务器2，只有(2)断开连接，此时(6,4)请求连接到服务器2。当系统继续运行时，服务器2负载过大.最少连接算法是将请求发送给当前连接数最少的服务器。例如下图中，如果服务器1当前的连接数最少，那么新传入的请求6将发送给服务器1。4.加权最少连接（WeightedLeastConnection）在最少连接数的基础上，根据服务器的性能给每台服务器分配一个权重，然后根据权重计算每台服务器可以处理的连接数。5.随机算法（Random）随机向服务器发送请求。与轮询算法类似，该算法更适用于服务器性能相似的场景。6、源地址哈希法（IPHash）源地址哈希计算客户端IP的哈希值，然后对服务器数量取模得到目标服务器的序号。可以保证相同IP的客户端的请求都会被转发到同一台服务器，用于实现粘性会话（StickySession）转发。实现1.HTTP重定向HTTP重定向负载均衡服务器通过一定的负载均衡算法计算出服务器的IP地址后，将该地址写入HTTP重定向报文中，状态码为302，客户端收到重定向报文后，需要再次向服务器发起请求。缺点：需要两次请求，访问延迟比较高；HTTP负载均衡器的处理能力是有限的，会限制集群的大小。负载均衡转发的缺点很明显，在实际场景中很少使用。2、DNS域名解析在DNS解析域名的同时，使用负载均衡算法计算服务器IP地址。优点：DNS可以根据地理位置进行域名解析，返回离用户最近的服务器IP地址。缺点：由于DNS的多级结构，可能会缓存每一级的域名记录。当服务器离线需要修改DNS记录时，需要很长时间才能生效。大型网站基本上都是使用DNS作为一级负载均衡方式，然后在内部使用其他方式进行二级负载均衡。也就是说，域名解析的结果就是内部的负载均衡服务器IP地址。3.反向代理服务器反向代理服务器位于源服务器之前，用户的请求需要经过反向代理服务器才能到达源服务器。反向代理可以用于缓存、日志记录等，也可以作为负载均衡服务器。这种负载均衡转发方式，客户端不直接请求源服务器，所以源服务器不需要外部IP地址，反向代理需要配置内外两套??IP地址。优点：与其他功能集成，易于部署。缺点：所有请求和响应都需要经过反向代理服务器，这会成为性能瓶颈。4、网络层在操作系统内核进程中获取网络数据包，根据负载均衡算法计算出源服务器的IP地址，修改请求数据包的目的IP地址，最后转发。源服务器返回的响应也需要经过负载均衡服务器，通常通过让负载均衡服务器同时作为集群的网关服务器来实现。优点：在内核进程中处理，性能比较高。缺点：和反向代理一样，所有的请求和响应都要经过负载均衡服务器，这会成为性能瓶颈。5.链路层根据链路层的负载均衡算法计算出源服务器的MAC地址，修改请求报文的目的MAC地址，并转发。通过配置源服务器的虚拟IP地址与负载均衡服务器的IP地址一致，可以在不修改IP地址的情况下进行转发。也因为IP地址相同，源服务器的响应不需要再转发回负载均衡服务器，可以直接转发给客户端，避免负载均衡服务器成为瓶颈。这是一种称为直接路由的三角传输模式。对于提供下载和视频服务的网站，直接路由避免了大量的网络传输数据经过负载均衡服务器。这是目前大型网站使用最广泛的负载均衡转发方式。Linux平台上可以使用的负载均衡服务器是LVS（LinuxVirtualServer）。参考：比较负载均衡算法Redirection和LoadBalancing2.集群下的Session管理着一个用户的Session信息如果是存储在一个服务器上，那么当负载均衡器将用户的下一个请求转发给另一个服务器时，因为该服务器没有用户的Session信息，则用户需要重新登录。StickySession需要配置一个负载均衡器，让一个用户的所有请求都路由到同一个服务器，这样用户的Session就可以存储在服务器中。缺点：当服务器宕机时，服务器上的所有会话都会丢失。SessionReplication在服务器之间进行会话同步，每台服务器都有所有用户的会话信息，因此用户可以向任意一台服务器发出请求。缺点：太占内存；同步过程占用网络带宽和服务器处理器时间。SessionServer使用单独的服务器来存储Session数据，可以使用传统的MySQL，也可以使用内存数据库Redis或Memcached。优点：为了使大型网站具有可扩展性，集群中的应用服务器通常需要保持无状态状态，因此应用服务器不能存储用户会话信息。SessionServer将用户的session信息单独存储，从而保证了应用服务器的无状态性。缺点：需要实现访问Session的代码。
