目录：
负载均衡是什么
负载均衡的作用
IP地址重定向—HTTP重定向
DNS负载均衡
反向代理服务器
IP负载均衡
直接路由（数据链路层）
IP隧道
负载均衡是什么：
负载均衡建立在现有网络结构之上，它提供了一种廉价有效透明的方法扩展网络设备和服务器的带宽、增加吞吐量、加强网络数据处理能力、提高网络的灵活性和可用性。
负载均衡（Load Balance） 其意思就是分摊到多个操作单元上进行执行，例如Web服务器、FTP服务器、企业关键应用服务器和其它关键任务服务器等，从而共同完成工作任务。
负载均衡的作用：
- 解决 并发 压力，提高应用处理性能（增加吞吐量，加强网络处理能力）
- 提供故障转移，实现 高可用；
- 通过添加或减少服务器数量，提供网站 伸缩性（扩展性）；
- 安全防护；（负载均衡设备上做一些过滤，黑白名单等处理）
负载均衡有 硬件 和 软件 两种
目前主流的软件负载均衡分为四层和七层
LVS属于四层负载均衡，工作在tcp/ip协议栈上，通过修改网络包的ip地址和端口来转发，由于效率比七层高，一般放在架构的前端。
LVS ( Linux Virtual Server ) ，意即Linux虚拟服务器，是一个虚拟的服务器集群系统。本项目在1998年5月由章文嵩博士成立，是中国国内最早出现的自由软件项目之一。
可伸缩网络服务的几种结构，它们都需要一个前端（后端的）的负载调度器（或者多个进行主从备份）。
LVS集群采用IP负载均衡技术和基于内容请求分发技术。调度器具有很好的吞吐率，将请求均衡地转移到不同的服务器上执行，且调度器自动屏蔽掉服务器的故障，从而将一组服务器构成一个高性能的、高可用的虚拟服务器。整个服务器集群的结构对客户是透明的，而且无需修改客户端和服务器端的程序。为此，在设计时需要考虑系统的透明性、可伸缩性、高可用性和易管理性。
七层的负载均衡有nginx，haproxy，apache等，工作在应用层， 因此可以将HTTP请求等应用数据发送到具体的应用服务器，如将图片请求转发到特定的服务器上。总之可以做到更智能的负载均衡，这些功能在四层负载均衡上不好实现，一般放在架构的后面位置，布置在应用服务器前面。
负载均衡都是工作在应用层的
IP地址重定向
HTTP重定向
Web 服务器可通过Http 响应头信息中的 Location 标记来返回一个新的 URL，浏览器自动去访问这个新的 URL。
实现： 可以通过Web应用程序代码实现你想到的调度策略，如可根据请求的URL的不同来进行合理的过滤和转移。
HTTP重定向服务器是一台普通的应用服务器，其唯一的功能就是根据用户的HTTP请求计算一台真实的服务器地址，并将真实的服务器地址写入HTTP重定向响应中(响应状态码302)返回给浏览器，然后浏览器再自动请求真实的服务器。
优点： 比较简单
缺点： 浏览器需 要每次请求两次服务器才能拿完成一次访问，性能较差；重定向服务器自身的处理能力有可能成为瓶颈。因此这种方案在实际使用中并不见多。
DNS负载均衡
DNS负责将用户请求的域名映射为实际的IP地址，这种映射可以是一对多的（ DNS的A记录，用来指定域名对应的IP地址），这样DNS服务器便充当负载均衡调度器。大型网站总是部分使用DNS解析，作为第一级负载均衡。
DNS节省了所谓的主站点，DNS服务器已经充当了主站点的职能。常见的策略是对多个A记录进行RR(轮询)
但在使用DNS均衡负载时，由于DNS数据刷新的延迟问题，无法确保用户请求的完全均衡。 而且，一旦其中某台服务器出现故障，即使修改了DNS配置，仍然需要等到新的配置生效后，故障服务器才不会被用户访问到。 目前，DNS负载均衡仍在大量使用，但多用于实现“多地就近接入”的应用场景。
优点
- 使用简单：负载均衡工作，交给DNS服务器处理，省掉了负载均衡服务器维护的麻烦
- 提高性能：可以支持基于地址的域名解析，解析成距离用户最近的服务器地址，可以加快访问速度，改善性能；
缺点
- 可用性差：DNS解析是多级解析，新增/修改DNS后，解析时间较长；解析过程中，用户访问网站将失败；
- 扩展性低：DNS负载均衡的控制权在域名商那里，无法对其做更多的改善和扩展；
- 维护性差：也不能反映服务器的当前运行状态；支持的算法少；不能区分服务器的差异（不能根据 系统与服务的状态来判断负载）
反向代理服务器
反向代理服务器的核心工作是转发HTTP，它工作在HTTP层面，因此，基于反向代理的负载均衡也称为七层负载均衡。
任何对于实际服务器的HTTP请求都必须经过调度器；调度器必须等待实际服务器的HTTP响应，并将它反馈给用户。
优点：部署简单，处于http协议层面。
缺点：使用了反向代理服务器后，web 服务器地址不能直接暴露在外，因此web服务器不需要使用外部 IP地址（公网），而反向代理服务作为沟通桥梁就 需要配置双网卡、外部内部两套IP地址。不适合视频类，直播 类等高流量业务
IP负载均衡
网络地址转换(NAT)负载均衡工作在 传输层，对数据包中的IP地址和端口进行修改，从而达到转发的目的，称为四层负载均衡。
NAT服务器（前端服务器）必须作为实际服务器（后端服务器）的网关，否则数据包被转发后将一去不返。
优点： 在内核进程完成数据分发，比在应用层分发性能更好。
缺点： 所有请求响应都需要经过负载均衡服务器，集群最大吞吐量受限于负载均衡服务器网卡带宽。
直接路由（数据链路层）
这种方式工作在数据链路层。
它修改数据包的目标MAC地址，并没有修改目标IP（因为这种转发工作在数据链路层，它对上层端口无能为力），然后发给实际的服务器，实际服务器的响应数据直接发回给用户，而不用经过调度器。但实际服务器必须接入外网，而且不能将调度器作为默认网关，要给实际服务 器添加和调度器IP地址相同的IP别名。
公用一个虚拟ip，对外网进行数据回复
优点：不需要负载均衡服务器进行地址的转换。数据响应时不需要经过负载均衡服务器。
缺点：配置复杂。
IP隧道
基于IP隧道的负载均衡系统也可以使用LVS（Linux Virtual Server）来实现，称为LVS-TUN。与LVS-DR 不同的是，实际服务器和调度器可以不在同一个WAN网段，调度器通过IP隧道技术来转发请求到实际服 务器，所以实际服务器必须有合法的IP地址。
基于IP隧道的请求转发机制，是将调度器收到的IP数据包封装在一个新的IP数据包中，转交给实际服务器，然后实际服务器的响应数据包可以直接到达用户端。
基于IP隧道的独特方式，可以将实际服务器部署在不同的地域并根据就近原则转移请求，比如一些CDN 服务器就是基于IP隧道技术实现的。
