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網絡負載均衡（Network Load Balancing）是一種将網絡流量分布在多個伺服器之間的技術，旨在提高網絡服務的性能、可靠性和可擴充性。在高負載的情況下，網絡負載均衡有效地将使用者請求均勻地分發給多個伺服器，進而避免單個伺服器過載，提高整體系統的吞吐量和響應速度。
網絡負載均衡工作原理通常有幾個關鍵步驟：
- 識别伺服器：網絡負載均衡裝置會監視多個伺服器的健康狀态和負載情況，以便準确地了解每個伺服器的可用性和性能狀況。
- 流量分發：當使用者發起請求時，網絡負載均衡裝置會根據預先定義的負載均衡算法，将請求轉發到合适的伺服器。常見的負載均衡算法包括輪詢、權重輪詢、最少連接配接等。
- 會話保持：在某些情況下，需要保持使用者與特定伺服器之間的會話狀态，以確定使用者在多次請求中通路同一伺服器。這通常通過在網絡負載均衡裝置上維護會話表或使用Cookie等方法實作。
- 故障檢測與容錯：網絡負載均衡裝置會不斷監測後端伺服器的健康狀态，一旦檢測到伺服器故障或不可用，它将自動将請求轉發到其他可用的伺服器，進而實作故障容錯。
- 動态調整：網絡負載均衡裝置根據伺服器負載和性能狀況實時調整請求的分發政策，以适應動态變化的網絡流量。
網絡負載均衡技術優勢包括：
- 提高性能：通過将請求分發到多個伺服器，網絡負載均衡實作并行處理，進而提高整體系統的吞吐量和響應速度。
- 提高可靠性：當某個伺服器出現故障或不可用時，網絡負載均衡将請求轉發到其他可用的伺服器，確定服務的連續性和可靠性。
- 實作橫向擴充：通過添加更多的伺服器，網絡負載均衡可以實作橫向擴充，增加系統的處理能力，以滿足日益增長的網絡流量。
- 優化資源利用：網絡負載均衡根據伺服器的負載情況智能地配置設定請求，進而實作資源的均衡利用，避免伺服器過載或資源浪費。
網絡負載均衡的一些常見實作方式和相關技術：
- 硬體負載均衡器：硬體負載均衡器是一種專門設計的實體裝置，通常放置在網絡入口處，負責接收所有進入的請求，并根據預先定義的規則将請求分發給後端伺服器。硬體負載均衡器通常具有高性能和可靠性，能夠處理大量的網絡流量。
- 軟體負載均衡器：軟體負載均衡器是運作在普通伺服器上的軟體程式，通過在伺服器上安裝特定的負載均衡軟體來實作負載均衡功能。軟體負載均衡器可以運作在虛拟機、容器或裸機伺服器上，提供了更靈活的部署方式。
- DNS負載均衡：DNS負載均衡通過在域名系統（DNS）伺服器中設定多個相同的域名解析記錄，并為每個記錄配置設定不同的伺服器IP位址，進而實作流量的分發。用戶端通過DNS解析得到不同的IP位址，進而通路不同的伺服器。
- 内容分發網絡（CDN）：CDN是一種通過在網絡中分布多個緩存伺服器，将内容存儲在離使用者更近的位置，并通過就近通路來提高内容傳輸速度的技術。CDN看作是一種特殊的負載均衡技術，用于分發靜态内容、媒體檔案等。
- 隧道技術：隧道技術允許将多個實體網絡連接配接虛拟化為一個邏輯網絡，進而實作負載均衡和流量管理。常見的隧道技術包括虛拟區域網路（VLAN）、虛拟私有網絡（VPN）等。
- 會話保持：在某些應用中，需要保持使用者與特定伺服器之間的會話狀态，以確定使用者在多次請求中通路同一伺服器。會話保持技術通過在負載均衡裝置上維護會話表或使用Cookie等方法實作。
- 健康檢查：負載均衡裝置會不斷監測後端伺服器的健康狀态，一旦檢測到伺服器故障或不可用，它将自動将請求轉發到其他可用的伺服器，實作故障容錯。