面试题：Node.js 中实现 HTTP 服务负载均衡的常见算法有哪些

Question

在 Node.js 的 HTTP 服务负载均衡场景下，请列举至少三种常见的负载均衡算法，并简要描述每种算法的工作原理。

Answer 1

1. 轮询（Round Robin）
   • 原理：按顺序依次将请求分配到各个服务器节点。例如，有服务器A、B、C，第一个请求分配到A，第二个请求分配到B，第三个请求分配到C，第四个请求又回到A，如此循环。这种算法简单直观，不考虑服务器的性能差异，平均分配请求。
2. 加权轮询（Weighted Round Robin）
   • 原理：为每个服务器节点分配一个权重值，权重代表该服务器的处理能力。例如，服务器A权重为2，B权重为1，C权重为1。请求到来时，按照权重比例分配请求，优先分配给权重高的服务器。比如，前两个请求分配给A，第三个请求分配给B，第四个请求分配给C，第五、六个请求又分配给A，以此类推。这样处理能力强的服务器能处理更多请求。
3. 随机（Random）
   • 原理：每次请求到来时，从所有可用的服务器节点中随机选择一个来处理请求。例如，有服务器A、B、C，每次随机在这三个服务器中选择一个，可能连续多次选择到同一台服务器，具有不确定性，但从概率角度看，长时间运行下请求会相对均匀地分配到各个服务器。
4. 最少连接（Least Connections）
   • 原理：优先将请求分配给当前连接数最少的服务器节点。它基于服务器当前处理的请求数量来决定分配，认为连接数少的服务器处理能力相对更空闲，能更好地处理新请求。例如，服务器A当前有10个连接，B有5个连接，C有8个连接，新请求就会分配给B。
5. IP 哈希（IP Hash）
   • 原理：根据客户端的IP地址进行哈希计算，然后根据哈希结果映射到某个服务器节点。这样来自同一个IP地址的请求总是会被分配到同一台服务器，适合需要保持会话状态的场景，比如用户登录后，后续请求始终由同一台服务器处理，便于维持用户会话信息。