分布式系统服务治理-负载均衡

分布式系统架构特别是进入微服务架构后，服务治理的重要性愈发变得不可缺少而且处于重要地位。缺乏服务治理的的分布式系统架构，很难正式投入生产。那么服务治理包括哪些方面呢？主要包括服务发现，负载均衡，限流，熔断，超时，重试，服务跟踪等。下面展开讲。

侵入式服务治理

负载均衡是实现系统高可用，网络流量疏导和扩容的重要手段。通过合理的算法把请求分摊到后端的多个服务节点，关键在于均匀分发请求。

小规模的系统可以采用DNS来做，通过为同一主机名配置多个IP地址，DNS应答时通过轮询的方式返回不同的主机IP。

负载均衡分为服务端负载均衡、客户端负载均衡

服务端负载均衡

四层负载均衡通过IP+Port的方式决定流量的负载分担。以TCP为例，通过修改报文中目标IP地址的方式，进行分发到不同的后端。客户端是和真实的服务器间建立连接，此时负载均衡器只是作为路由器进行报文转发。

四层负载均衡的性能强于七层（需要解析报文应用层内容[参考OSI七层网络模型]），常用的产品有F5和LVS。

七层负载均衡通过解析报文中，进行请求转发。还以TCP来说，此时负载均衡器会分别与服务器和客户端建立连接，因为只有这样负载均衡器才能解析应用层。常用的产品是Nginx.

四层负载均衡与七层负载均衡的区别

大型网站来说，一般都是四层+七层搭配使用

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服务端负载均衡优势，对于业务本身没有侵入型，对代码本身无影响，应用只需要保证无状态性。劣势就是负载均衡会成为瓶颈，一般会部署多个节点

客户端负载均衡
服务端负载均衡针对服务七列表不经常变化的场景是可以的，但是分布式架构特别是微服务架构，服务动态伸缩，上下线会经常变化，此时就需要客户端做动态负载均衡了。如图

客户端负载均衡是在客户端内部，由客户端通过动态获取服务列表后，按照负载均衡算法进行的负载分担。这样实现了动态的负载均衡，同时也给代码带了较大的侵入性。目前常见的实现方案就是NetFlix的Ribbon,他有5个核心接口

Ribbo还提供了连接超时和重试的能力，当Ribbon和 Eureka一起应用时，Ribbon会通过Eureka获取服务列表。一个典型的Ribbon应用架构如下

最后
合理使用负载均衡，是提高系统性能和高可用性的有效手段，需要结合具体的场景进行选择搭配。