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面试题:微服务架构中负载均衡的常见算法及应用场景

请列举至少三种微服务架构中负载均衡的常见算法,并阐述它们各自适用的应用场景。
19.2万 热度难度
后端开发微服务架构

知识考点

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面试题答案

一键面试
  • 轮询算法
    • 原理:依次将请求分配到每个服务器,按照服务器列表顺序循环分配。
    • 适用场景:适用于各服务器性能相近的场景,例如一组配置相同的Web服务器,处理简单且无状态的请求,像静态文件服务等。这种情况下,轮询算法能均匀地将请求分摊到各个服务器,充分利用资源。
  • 加权轮询算法
    • 原理:根据服务器的性能为每个服务器分配一个权重值,权重越高,被分配到请求的概率越大。请求分配时,按照权重比例依次分配。
    • 适用场景:当服务器配置不同,性能有差异时适用。比如有些服务器配置高,有些配置低,通过加权轮询,能让性能好的服务器处理更多请求,提升整体系统处理能力,如混合配置的数据库服务器集群,配置高的服务器可承担更多读写操作。
  • 随机算法
    • 原理:从服务器列表中随机选择一台服务器来处理请求。
    • 适用场景:在服务器性能相近,且对请求分配随机性有一定要求的场景下使用。例如,在测试环境中,希望模拟更真实的随机请求分布情况,以便发现潜在的兼容性或性能问题;或者在一些不太注重负载均衡精确性,只需要大致平衡请求的场景。
  • 最少连接算法
    • 原理:优先将请求分配给当前连接数最少的服务器。
    • 适用场景:适用于处理长连接请求的服务,如流媒体服务器、游戏服务器等。因为这些场景下,每个连接占用服务器资源时间较长,使用最少连接算法能将新请求分配到负载相对较轻的服务器,避免某些服务器因连接过多而性能下降。
  • IP哈希算法
    • 原理:根据客户端IP地址,通过哈希函数计算出一个哈希值,然后将该哈希值与服务器列表的大小进行取模运算,得到的结果就是要选择的服务器索引。这样相同IP地址的客户端请求始终会被分配到同一台服务器。
    • 适用场景:适用于需要保持会话粘性的场景,例如用户登录后,后续请求需要在同一台服务器上处理以维持会话状态,避免重新认证等操作。像电商系统中用户登录后浏览商品、下单等一系列操作,使用IP哈希算法可确保这些操作在同一服务器上完成,保证业务逻辑的连贯性。