面试题：网络编程之WebSocket负载均衡策略实践

Question

假设你正在设计一个高并发的WebSocket应用，需要实现负载均衡，你会选择哪种负载均衡策略（如轮询、加权轮询、最少连接数等），并说明在实际应用中如何基于所选策略进行具体的代码实现和配置？

Answer 1

负载均衡策略选择

在高并发的WebSocket应用中，加权轮询策略较为合适。轮询策略简单地依次将请求分配到各个服务器，但未考虑服务器性能差异。最少连接数策略在连接数不断变化且连接时长差异较大时，可能导致性能不均衡。而加权轮询策略能根据服务器的性能，为不同服务器分配不同权重，性能高的服务器权重高，接收更多请求，从而更合理地利用服务器资源，适应高并发场景。

基于加权轮询策略的代码实现与配置

代码实现（以Python和Tornado框架为例）

1. 定义服务器列表及权重

servers = [
    {"address": "ws://server1:8080", "weight": 3},
    {"address": "ws://server2:8080", "weight": 2},
    {"address": "ws://server3:8080", "weight": 1}
]

2. 加权轮询算法实现

current_weight = 0
total_weight = sum(server["weight"] for server in servers)
server_index = 0

def weighted_round_robin():
    global current_weight, server_index, total_weight
    current_weight += 1
    if current_weight > total_weight:
        current_weight = 1
        server_index = 0
    while servers[server_index]["weight"] < current_weight:
        current_weight -= servers[server_index]["weight"]
        server_index = (server_index + 1) % len(servers)
    return servers[server_index]["address"]

配置（以Nginx为例）

1. 编辑Nginx配置文件 在http块中添加upstream配置：

upstream websocket_backends {
    server ws://server1:8080 weight=3;
    server ws://server2:8080 weight=2;
    server ws://server3:8080 weight=1;
}

2. 配置反向代理 在server块中配置反向代理：

server {
    listen 80;
    location /ws {
        proxy_pass http://websocket_backends;
        proxy_http_version 1.1;
        proxy_set_header Upgrade $http_upgrade;
        proxy_set_header Connection "upgrade";
        proxy_set_header Host $host;
    }
}

这样，Nginx会按照配置的权重，以加权轮询的方式将WebSocket请求分配到后端服务器。