负载均衡SLB（Server Load Balancer）
一、什么是负载均衡SLB？
负载均衡SLB（Server Load Balancer）是一种网络流量管理技术，旨在将传入的客户端请求分配到多台服务器上，以提高系统的可靠性和性能，通过这种分配机制，可以避免单台服务器因过载而成为系统瓶颈，从而提升整体的服务能力和可用性。
二、负载均衡SLB的主要功能
流量分发
根据预设的算法（如轮询、加权轮询、最小连接数等），将客户端请求均匀分配到不同的真实服务器上。
健康检查
定期检查后端服务器的健康状态，自动隔离故障服务器，并将其他请求分配给健康的服务器。
会话保持
确保来自同一客户端的请求被分配到同一台服务器，以保持会话状态的连续性。
SSL终端
在负载均衡器上终止SSL/TLS连接，减轻后端服务器的加密和解密负担。
三、负载均衡SLB的两种模式
1. 分派模式（Dispatch Mode）
工作原理：客户端请求到达负载均衡器后，由负载均衡器修改数据包的目的IP地址，并将请求分派到选定的真实服务器，响应数据直接返回客户端，不需要再经过负载均衡器。
适用场景：适用于简单的TCP/UDP协议，如传统的Telnet、FTP等服务。
定向模式（Direct Mode）
工作原理：负载均衡器接收到客户端请求后，直接修改数据包的目的IP地址为选定的真实服务器的IP，然后将其转发，真实服务器的响应直接返回给客户端，不需要经过负载均衡器。
适用场景：适用于需要源地址转换的场景，但要求真实服务器不知晓客户端的真实IP地址。
四、负载均衡SLB的算法
轮询（Round Robin）
原理：按顺序将请求依次分配给每台服务器，循环往复。
优点：实现简单，适用于服务器性能相近的场景。
缺点：无法应对服务器性能差异较大的情况。
2. 加权轮询（Weighted Round Robin）
原理：根据服务器的权重分配请求，权重高的服务器分配更多请求。
优点：可以根据实际情况调整服务器的负载比例。
3. 最小连接数（Least Connections）
原理：将请求分配给当前连接数最少的服务器。
优点：动态适应服务器的负载情况，适用于长连接应用。
4. 一致性哈希（Consistent Hashing）
原理：根据请求的特征（如源IP地址或URL参数）进行哈希计算，将请求映射到固定的服务器。
优点：在添加或删除服务器时，只需重新分配少量请求，适用于动态变化的集群环境。
五、负载均衡SLB的关键术语
虚拟IP地址（VIP）：客户端访问的统一入口点。
真实服务器（Real Server）：处理实际请求的后端服务器。
负载均衡实例（Load Balancer Instance）：运行负载均衡服务的网络设备或软件。
监听器（Listener）：定义负载均衡策略和转发规则的组件。
后端服务器组（Backend Server Group）：一组处理相似类型请求的真实服务器集合。
六、负载均衡SLB的配置示例
以下是一个简单的配置示例，展示了如何在Cisco路由器上配置基于加权轮询算法的负载均衡SLB：
R1(config)#ip slb serverfarm TELNET_SERVER //创建服务器组 R1(config-slb-sfarm)#real 1.1.1.3 weight 1 //添加第一个真实服务器及其权重 R1(config-slb-real)#inservice //启用该服务器 R1(config-slb-real)#faildetect //配置故障检测 R1(config-slb-sfarm)#real 1.1.1.4 weight 1 //添加第二个真实服务器及其权重 R1(config-slb-real)#inservice //启用该服务器 R1(config-slb-real)#faildetect //配置故障检测 R1(config-slb-sfarm)#exit R1(config)#ip slb vserver V_TELNET_SERVER //创建虚拟服务器 R1(config-slb-vserver)#virtual 1.1.1.100 tcp telnet //指定虚拟IP和服务类型 R1(config-slb-vserver)#serverfarm TELNET_SERVER //关联服务器组 R1(config-slb-vserver)#client 192.168.1.0 255.255.255.0 //限定客户端网段 R1(config-slb-vserver)#inservice //启用虚拟服务器
七、相关问题与解答
什么是负载均衡SLB？
答：负载均衡SLB是一种网络流量管理技术，通过将客户端请求分配到多台服务器上，提高系统的可靠性和性能，它使用特定的算法（如轮询、加权轮询、最小连接数等）来确保请求均匀分布，避免单点过载。
负载均衡SLB有哪两种模式？
答：负载均衡SLB有两种主要模式：分派模式（Dispatch Mode）和定向模式（Direct Mode），分派模式下，请求的数据包目的IP地址会被修改为目标真实服务器的IP地址；而在定向模式下，客户端的请求直接被转发给目标真实服务器，真实服务器的响应也直接返回给客户端。
为什么需要使用负载均衡SLB？
答：使用负载均衡SLB可以扩展应用系统的吞吐能力，提升系统的整体性能和可靠性，通过分散请求到多台服务器，可以避免单台服务器成为系统瓶颈，并确保在某台服务器发生故障时，其他服务器仍能继续提供服务，从而提高系统的可用性和灵活性，负载均衡SLB还可以简化系统架构，优化资源使用，降低成本。
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