初探负载均衡算法【随机、轮询、加权随机、加权轮询、平滑加权轮询】 |
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初探负载均衡算法【随机、轮询、加权随机、加权轮询、平滑加权轮询】
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简介
负载平衡（Load balancing）是一种在多个计算机（网络、CPU、磁盘）之间均匀分配资源，以提高资源利用的技术。使用负载均衡可以最大化服务吞吐量，可能最小化响应时间，同时由于使用负载均衡时，会使用多个服务器节点代单点服务，也提高了服务的可用性。 负载均衡的实现可以软件可以硬件，硬件如大名鼎鼎的 F5 负载均衡设备，软件如 NGINX 中的负载均衡实现，又如 Springcloud Ribbon 组件中的负载均衡实现。本文主要从软件层面来说明其实现算法。 负载均衡算法主要分为以下6大类： 随机轮询加权随机加权轮询一致性哈希平滑加权轮询
代码示例: 先把三台服务器放在集合中去： //服务器IP public class ServerIps { //不带权重的三台服务器，用List存储 public static final List LIST = Arrays.asList( "A", "B", "C" ); //带权重，用于加权xx算法 public static final Map WEIGHT_LIST = new LinkedHashMap(); static { WEIGHT_LIST.put("A",2); WEIGHT_LIST.put("B",3); WEIGHT_LIST.put("C",5); } } 随机访问很简单，对三台服务器随机抽取一个进行访问即可。 //随机 public class RandomSelect { public static String getServer() { Random random = new Random(); int rand = random.nextInt(ServerIps.LIST.size()); return ServerIps.LIST.get(rand); } } 轮询算法也很简单，每次按照顺序依次对服务器进行访问即可，用一个pos指针来记录轮询的位置。 //轮询 public class RoundRobin { //位置 public static Integer pos = 0; public static String getServer() { String ip = null; synchronized (pos) { if(pos >= ServerIps.LIST.size()) { pos = 0; } else { ip = ServerIps.LIST.get(pos); pos++; } } return ip; } } 加权轮询在前面ServerIps类的带权重的服务器定义中，每个服务器A、B、C被储存在一个WEIGHT_LIST中，并分别带有权重2、3、5，意思就是服务器C访问的次数可以相对最大…，前面我们的轮询算法中，遍历的集合是A、B、C组成的，现在无非是放入2个A，3个B，5个C即可，如下图所示： 和加权轮询类似，依旧是按照权重把List集合中放满服务器元素，再去随机取即可，无非是取每个服务器的概率不是均等的罢了。 //缺点 权重大 ips越大 占内存 带权重随机 public class WeightRandom { public static String getServer() { //生成随机数作为List下标 List ips = new ArrayList(); for (String ip: ServerIps.WEIGHT_LIST.keySet()) { Integer weight = ServerIps.WEIGHT_LIST.get(ip); //weight多少 在ips里面存多少 例 A 权重为2 在ips里面存两个 for (int i = 0; i w).sum(); //把请求对总权重和取模，就落在0到9之间 Integer pos = num % totalWeights; for(String ip: ServerIps.WEIGHT_LIST.keySet()) { Integer weight = ServerIps.WEIGHT_LIST.get(ip); if(pos { currWeights.put(ip,new Weight(ip,weight,0)); }); } for(Weight weight: currWeights.values()) { weight.setCurrentWeight(weight.getCurrentWeight() + weight.getWeight()); } //找最大值 Weight maxCurrentWeight = null; for(Weight weight: currWeights.values()) { if(maxCurrentWeight == null || weight.getCurrentWeight() > maxCurrentWeight.getCurrentWeight()) { maxCurrentWeight = weight; } } maxCurrentWeight.setCurrentWeight( maxCurrentWeight.getCurrentWeight() - totalWeights); return maxCurrentWeight.getIp(); } public static void main(String[] args) { for (int i = 0; i |
相当于，10次请求里面有2次是去访问A，3次去访问B，5次去访问C，这样就实现了加权轮询的功能。【本文地址】
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