標題索引
追溯原因
出口結構
調度算法
問題處理
追溯原因
根據同事信息反饋：教育雲平臺服務器對外提供服務請求不均衡，其中一臺服務器對外提供服務數量遠大於其他服務器，鎖定出現問題原因在於出口負載均衡調度器的調度算法，針對此現象組織運維小團隊進行再次入學習負載均衡調度算法，解決負載不均衡情況。
出口結構
出口採用兩臺深信服應用交付做負載均衡，下聯DP8000安全防火牆做透明傳輸，核心採用兩臺h3c10508做交換，出口網絡拓撲結構如下圖：
圖1-1 出口網絡拓撲圖
兩臺負載均衡做主被模式，防火牆和核心交換機採用虛擬機技術分別虛擬爲1臺邏輯防火牆和1臺邏輯交換機，且爲雙主模式，以備出口負載均衡隨時業務切換。
調度算法
考慮到國內多數產品基於開源軟件進行二次開發，因此決定追根溯源從開源產品LVS的調度算法爲基礎進行深度學習，並將學習方法及解決問題案例記錄知識庫。
從動靜角度劃分，LVS的調度算法主要分爲4種靜態調度算法和6種動態調度算法，靜態調度算法相對較爲簡單，不依賴服務器的性能及連接數進行調度，動態算法根據在線訪提供服務連接數及性能等進行動態調度，只要指標參數爲通過對應的調度算法公式計算出Overhead=value的值，value值越小說明服務器負載越小，因此會優先調度。
靜態調度算法如下：
1.輪詢調度算法
輪詢調度算法不考慮服務器性能和在線連接數，傻瓜式的進行輪詢調度。
2.權重輪詢算法
基於權重進行輪詢調度，性能好的服務器可以基於權重進行加權輪詢調度。
3.源IP hash算法
根據源IP地址進行hash計算，對於相同源IP地址的請求或已建立的連接調度到同一臺服務器，可實現會話綁定，但基於國內網絡現狀，N多用戶共用同一公網IP地址上網請求調度到同一服務器，有可能導致服務器負載嚴重不均衡。
4.目的IP hash算法
基於目的IP地進行hash計算，對於同一目的IP地址的請求或已建立的連接調度到同一目的服務器，考慮到國內網絡現狀，多數用戶運營商或CDN內容發佈商，利用緩存機制，爲用戶請求加速提供服務。
動態調度算法如下：
在動態調度算法中，提前知曉幾個概念:
Activeconns：指活動連接數，即處於ESTABLISH狀態已經建立的連接。
Inactiveconns：指非活躍連接數，即處於TCP ESTABLISH 狀態以外的連接，如SYN_RECV、TIME_WAIT 等。
5.最少連接調度算法
最少連接調度算法，簡稱LC，Least Connections，其計算公式爲：Overhead=Activeconns*256+Inactiveconnns，由計算公式可知，在服務器集羣節點數中已建立連接數較少的Overhead值也較小，因此會被優先調度。由此可知調度算可以被理解爲“不考慮集羣服務器的節點性能，僅根據服務器連接數進行提供服務，連接數越少，優先會被調度”。
6.加權最少連接調度算法
簡稱：WLC，Weighted Least Connections，在LVS中爲默認策略，其具體調度算法和調度含義如下解釋：
在最少連接調度算法的基礎之上加權重，其計算公式爲：Overhead=(Activeconns*256+Inactiveconnns)/weight，由公式可知，在服務器集羣節點數中權重越大Overhead的值越小。由此可知調度算法可以被理解爲“考慮服務器的節點性能，根據服務器連接數進行提供服務，連接數越少，權重越大，優先會被調度”。
7.初始連接高權重優先
簡稱：SED，Shortest Expection Delay，其計算公式爲：Overhead=(activeconns+1)*256/weight，由公式可知在負載均衡調度時，權重優先級越高Overhead值越小，越是優先被調用。問題是當連接數量規模相對較小的情況下，有可能出現僅有高權重服務器對外提供服務，其他服務器空閒。
8.無隊列調度算法
簡稱：NQ，Never Queue，在第一輪調度時均衡調度，後續採用SED調度算法，防止僅有一臺高性能服務器提供服務，而其他服務器處於空閒狀態。
9.動態DH算法
簡稱：LBLC：Locality-Based LC，動態基於目的IP進行負載均衡，可用於根據負載狀態實現正向代理，目前大多用在cache集羣，當LVS接收到請求時，該算法根據最近調動情況調動到就近服務器，若該服務器是可用的且沒有超載，將請求發送到該服務器;若服務器不存在，或者該服務器超載且有服務器處於一半的工作負載，則用“最少鏈接”的原則選出一個可用的服務器，將請求發送到該服務器
10.動態DH算法+複製功能
簡稱：LBLCR：LBLC with Replication，在動態DH算法的基礎之上，它與LBLC算法的不同之處是它要維護從一個目標IP地址到一組服務器的映射，而LBLC算法維護從一個目標IP地址到一臺服務器的映射該算法根據請求的目標IP地址找出該目標IP地址對應的服務器組，按”最小連接”原則從服務器組中選出一臺服務器，若服務器沒有超載，將請求發送到該服務器；若服務器超載，則按“最小連接”原則從這個集羣中選出一臺服務器，將該服務器加入到服務器組中，將請求發送到該服務器同時，當該服務器組有一段時間沒有被修改，將最忙的服務器從服務器組中刪除，以降低複製的程度。
問題處理
綜合調動算法原理和會話管理的因素，估計當時實施工程師考慮到會話綁定的問題，因此將調度算法策略設定位靜態源IP hash算法，而平臺訪問量多數來自幾個固定的源IP地址，所以導致服務器對外提供服務不均衡。
溝通聯繫雲平臺開發商，雲平臺早已支持會話同步（會話同步：會話綁定、會話同步、會話統一管理)，因此只需將負載均衡調度算法更改爲默認wlc策略即可實現服務器負載均衡。