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LVS之二:负载均衡调度算法
2013年10月06日 服务器集群技术 ⁄ 共 2074字 LVS之二:负载均衡调度算法已关闭评论 ⁄ 被围观 11,412 views+

前面的文章介绍了LVS的三种模式:NAT、TUN、DR,那这三种模式下,如果进行负载均衡调度计算呢?这就涉及到新的知识点:负载均衡调度算法

目前LVS主要有三种请求转发方式和10种调度算法。根据请求转发方式的不同,所构架集群的网络拓扑、安装方式、性能表现也各不相同。用LVS主要可以架构三种形式的集群,分别是LVS/NAT、LVS/TUN和LVS/DR,可以根据需要选择其中一种。在选定转发方式的情况下,采用哪种调度算法将决定整个负载均衡的性能表现,不同的算法适用于不同的应用场合,有时可能需要针对特殊场合,自行设计调度算法。LVS的算法是逐渐丰富起来的,最初LVS只提供4种调度算法,后来发展到以下10种。

一、静态调度算法:

1.1 轮叫调度(Round Robin,RR)

调度器通过“轮叫"调度算法将外部请求按顺序轮流分配到集群中的真实服务器上,它均等地对待每一台服务器,而不管服务器上实际的连接数和系统负载。

1.2 加权轮叫(Weighted Round Robin,WRR)

调度器通过“加权轮叫"调度算法根据真实服务器的不同处理能力来调度访问请求。这样可以保证处理能力强的服务器能处理更多的访问流量。调度器可以自动问询真实服务器的负载情况,并动态地调整其权值。

1.3 目标地址散列(Destination Hashing,DH)

“目标地址散列"调度算法根据请求的目标IP地址,作为散列键(Hash Key)从静态分配的散列表找出对应的服务器,若该服务器是可用的且未超载,将请求发送到该服务器,否则返回空。主要用于缓存服务器的场景。

1.4 源地址散列(Source Hashing,SH)

“源地址散列"调度算法根据请求的源IP地址,作为散列键(Hash Key)从静态分配的散列表找出对应的服务器,若该服务器是可用的且未超载,将请求发送到该服务器,否则返回空。在没有使用session共享的又需要保存session的环境下(如电子商务网站),建议使用此算法。

二、动态调度算法:

2.1 最少链接(Least Connections,LC)

调度器通过“最少连接"调度算法动态地将网络请求调度到已建立的链接数最少的服务器上。如果集群系统的真实服务器具有相近的系统性能,采用“最小连接"调度算法可以较好地均衡负载。其具体算法为:

active*256+inactive

然后挑选服务器中上述值最小者分配新连接。

2.2 加权最少链接(Weighted Least Connections,WLC)

在集群系统中的服务器性能差异较大的情况下,调度器采用“加权最少链接"调度算法优化负载均衡性能,具有较高权值的服务器将承受较大比例的活动连接负载。调度器可以自动问询真实服务器的负载情况,并动态地调整其权值。WLC为LVS的默认调度算法。其具体算法为:

(active*256+inactive)/weight

然后挑选服务器根据上述方法计算数字最小者分配新连接。

2.3 基于局部性的最少链接(Locality-Based Least Connections,LBLC)

“基于局部性的最少链接"调度算法是针对目标IP地址的负载均衡,目前主要用于Cache集群系统。该算法根据请求的目标IP地址找出该目标IP地址最近使用的服务器,若该服务器是可用的且没有超载,将请求发送到该服务器;若服务器不存在,或者该服务器超载且有服务器处于一半的工作负载,则用“最少链接"的原则选出一个可用的服务器,将请求发送到该服务器。

类似于DH算法,不同的是,其结合了DH算法和LC算法的优势。

2.4 带复制的基于局部性最少链接(Locality-Based Least Connections with Replication,LBLCR)

“带复制的基于局部性最少链接"调度算法也是针对目标IP地址的负载均衡,目前主要用于Cache集群系统。它与LBLC算法的不同之处是它要维护从一个目标IP地址到一组服务器的映射,而LBLC算法维护从一个目标IP地址到一台服务器的映射。该算法根据请求的目标IP地址找出该目标IP地址对应的服务器组,按“最小连接"原则从服务器组中选出一台服务器,若服务器没有超载,将请求发送到该服务器;若服务器超载,则按“最小连接"原则从这个集群中选出一台服务器,将该服务器加入到服务器组中,将请求发送到该服务器。同时,当该服务器组有一段时间没有被修改,将最忙的服务器从服务器组中删除,以降低复制的程度。

2.5 最短的期望的延迟(Shortest Expected Delay Scheduling,SED)

“最短的期望的延迟”是基于WLC算法的,只是其计算方法不同。具体算法如下:

(active+1)*256/weight

2.6 最少队列(Never Queue Scheduling,NQ)

无需队列。如果有台 realserver的连接数=0就直接分配过去,不需要在进行SED运算。如果没有服务器连接数为空闲,则使用SED算法。

了解这些算法原理能够在特定的应用场合选择最适合的调度算法,从而尽可能地保持Real Server的最佳利用性。

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