高可用性負載平衡?(HALB) 對于防止潛在的災難性組件故障至關重要。此概念的核心是使用主負載均衡器和輔助負載均衡器系統在數據中心之間自動分配工作負載。負載平衡器和服務器中的這種冗余確保近乎連續的應用程序交付。在這樣的系統中，當負載平衡器或服務器發生故障時，相應的備份設備將取而代之。

了解負載平衡的工作原理

負載平衡器在服務器之間分配工作負載，以便沒有一臺服務器因請求而超載。在路由流量時，負載均衡器還會監控每臺服務器的健康狀況。當他們檢測到即將發生服務器故障的跡象時，他們會將流量重新路由到另一臺服務器。這確保無論服務器請求的數量如何，您的系統都保持響應和可用。

負載均衡器使用會話持久性來防止在多個會話請求正常的應用程序（例如購物車）中出現性能問題和事務失敗。通過會話持久性，負載平衡器能夠將屬于同一會話的請求發送到同一服務器。

在稱為 SSL 終止的過程中，負載平衡器還可以在將請求傳遞到服務器之前解密 SSL 流量。但是，這種方法可能會使負載平衡器和服務器之間的流量暴露給潛在的攻擊。為防止這種情況，您可以將負載均衡器設置為將加密請求發送到服務器，而不是先對其進行解密。這種所謂的 SSL 直通會帶來潛在的性能問題，但如果您需要額外的安全性，這可能是理想的選擇。

在分布式拒絕服務 (DDoS) 攻擊的情況下，負載均衡器還可以將 DDoS 流量轉移到云提供商，從而減輕攻擊對您的基礎設施的影響。為了確保高可用性負載平衡，您至少應該有另一個負載平衡器作為備份。這種所謂的 N+1 模型是成本最低的高可用性負載平衡模型。

主動-主動和主動-被動是其他高可用性負載、平衡模型。在 Active-Active 中，兩個或多個負載平衡器同時運行。在 Active-Standby 中，每個負載均衡器都有一個指定的備份，在它出現故障時將接管其負載。

負載均衡器分配負載的算法

為了分配工作負載，負載均衡器依賴于以下任何一種算法：

• 最少連接數：請求發送到活動連接數最少的服務器。
• 最短響應時間：請求被發送到活動連接數最少且平均響應時間最短的服務器。
• Round Robin：請求按順序發送到可用的服務器，例如，服務器 1 獲得請求 1，服務器 2 獲得請求 2，依此類推。
• IP Hash：根據客戶端的 IP 地址將請求發送到服務器。
• 哈希：根據您選擇的密鑰將請求發送到服務器，例如，請求 URL。
• 隨機：請求被發送到任何隨機服務器。通常與最少連接和最少響應時間算法結合使用。

您選擇的算法最終將取決于您的要求。

高可用性負載平衡的主要優勢

負載平衡器用于在多臺服務器之間分配網絡流量和應用程序工作負載，以免任何一臺服務器不堪重負。您的 IT 基礎架構的高可用性或連續運行是通過此冗余系統實現的。

理想情況下，這種從一臺故障設備到另一臺設備的切換應該無縫進行，這樣用戶就不會遇到任何停機時間。在現實世界中，最短的停機時間是更容易實現的目標。

高度可用的負載平衡器通過 SYN cookie 和延遲綁定保護您的組織免受分布式拒絕服務 (DDOS) 攻擊。他們還定期進行健康檢查，以確保您的應用程序和服務器仍然可以處理大量交易請求。當他們檢測到即將發生的故障時，他們會將流量重新路由到應用程序副本和備份服務器。對于 Web 服務器，高可用性負載平衡器可以將 TLS 請求與主要 HTTPS 請求分開，并在此過程中加快 Web 服務器響應。

硬件和軟件負載平衡器的特點

負載均衡器主要分為兩類：硬件負載均衡器和軟件負載均衡器。這些將在接下來的兩節中進行解釋。

硬件

硬件負載平衡器由物理硬件組成，例如設備。它們根據與服務器的現有連接數、處理器利用率和服務器性能等標準將流量定向到服務器。它們帶有需要維護和軟件更新的固件。

硬件負載平衡器提供更好的性能和控制以及更全面的功能——如 Kerberos 身份驗證和安全套接字層 (SSL) 硬件加速——但需要一定程度的管理和維護熟練程度。由于是基于硬件的，這些負載均衡器不是很靈活和可擴展，所以有過度配置硬件負載均衡器的趨勢。

軟件

與需要專有硬件設備的硬件負載平衡器不同，軟件負載平衡器只是您可以安裝在標準 x86 服務器或虛擬機 (VM) 上以實現負載平衡的應用程序。這兩種負載平衡解決方案之間的另一個關鍵區別在于它們的擴展能力。

硬件和軟件負載平衡器之間的差異

雖然軟件負載均衡器可以實時彈性擴展以滿足用戶需求，但您必須物理配置硬件負載均衡器以滿足高峰需求。軟件負載平衡器比硬件版本更易于部署。它們也更具成本效益和靈活性，并與軟件開發環境結合使用。軟件方法為您提供了根據環境的特定需求配置負載平衡器的靈活性。與提供更多封閉式方法的硬件版本相比，軟件平衡器在更改和升級方面為您提供更多自由。

軟件負載平衡器可以作為預打包的虛擬機 (VM) 提供，以節省您的一些配置，但可能無法提供硬件版本可用的所有功能。軟件負載平衡器可以作為需要配置和管理的獨立解決方案使用，也可以作為云服務使用——稱為負載平衡器即服務 (LBaaS)。選擇云服務，將您從本地安裝的服務器的維護、管理和升級中解放出來。云提供商處理這些任務。

高可用性負載平衡的重要特性

除了確保基礎架構的高可用性外，您還應該確保基礎架構為其管理的流量的應用程序提供持續服務。如果任何服務器出現故障，高可用性基礎架構可以將流量快速重新路由到同一集群中的另一臺服務器。

以下是此類高可用性基礎架構應具備的一些基本功能：

負載平衡方法。為獲得最佳性能，您的高可用性基礎架構應采用盡可能多的負載平衡方法，包括最少連接數、循環法、加權循環法、最快響應等。

健康監測。您應該持續評估高可用性服務器，以確保在最短或無停機時間內快速進行故障轉移。一些可以幫助您進行健康監控的指標包括良好的 TLS 連接數和按服務劃分的平均應用程序服務器延遲。