负载均衡之轮循算法

1:普通加权轮询算法

         

         这种算法的原理是:在服务器数组S中,首先计算所有服务器权重的最大值max(S),以及所有服务器权重的最大公约数gcd(S)。

         index表示本次请求到来时,选择的服务器的索引,初始值为-1;current_weight表示当前调度的权值,初始值为max(S)。

         当请求到来时,从index+1开始轮询服务器数组S,找到其中权重大于current_weight的第一个服务器,用于处理该请求。记录其索引到结果序列中。

  在轮询服务器数组时,如果到达了数组末尾,则重新从头开始搜索,并且减小current_weight的值:current_weight -= gcd(S)。如果current_weight等于0,则将其重置为          max(S)

 

 

  第1次调用该函数时,i(index)为-1,cw(current_weight)为0,进入循环后,i首先被置为0,因此cw被置为maxweight。从i开始轮询服务器数组ss,第一个权重大于等于cw的服务器是c,因此,i被置为2,并返回其值。

  第2次调用该函数时,i为2,cw为maxweight。进入循环后,i首先被置为0,因此cw被置为cw-gcd,也就是3。从i开始轮询服务器数组ss,第一个权重大于等于cw的服务器还是c,因此,i被置为2,并返回其值。

  第3次调用该函数时,i为2,cw为3。进入循环后,i首先被置为0,因此cw被置为cw-gcd,也就是2。从i开始轮询服务器数组ss,第一个权重大于等于cw的服务器是b,因此,i被置为1,并返回其值。

  第4次调用该函数时,i为1,cw为2。进入循环后,i首先被置为2,从i开始轮询服务器数组ss,第一个权重大于等于cw的服务器是c,因此,i被置为2,并返回其值。

  第5次调用该函数时,i为2,cw为2。进入循环后,i首先被置为0,因此cw被置为cw-gcd,也就是1。从i开始轮询服务器数组ss,第一个权重大于等于cw的服务器是a,因此,i被置为0,并返回其值。

  第6次调用该函数时,i为0,cw为1。进入循环后,i首先被置为1,从i开始轮询服务器数组ss,第一个权重大于等于cw的服务器是b,因此,i被置为1,并返回其值。

  第7次调用该函数时,i为1,cw为1。进入循环后,i首先被置为2,从i开始轮询服务器数组ss,第一个权重大于等于cw的服务器是c,因此,i被置为2,并返回其值。

  经过7(1+2+4)次调用之后,每个服务器被选中的次数正好是其权重值。

  1. server a weight=5;    
  2. server b weight=1;    
  3. server c weight=1; 
  4. 生成的序列是这样的:{a,a, a, a, a, c, b}。会有5个连续的请求落在后端a上,分布不太均匀。

          

    2、平滑的加权轮询    

 

在Nginx源码中,实现了一种叫做平滑的加权轮询(smooth weighted round-robin balancing)的算法,它生成的序列更加均匀。比如前面的例子,它生成的序列为{ a, a, b, a, c, a, a},转发给后端a的5个           请求现在分散开来,不再是连续的。

 

  该算法的原理如下:

  每个服务器都有两个权重变量:

  a:weight,配置文件中指定的该服务器的权重,这个值是固定不变的;

  b:current_weight,服务器目前的权重。一开始为0,之后会动态调整。

 

  每次当请求到来,选取服务器时,会遍历数组中所有服务器。对于每个服务器,让它的current_weight增加它的weight;同时累加所有服务器的weight,并保存为total。

  遍历完所有服务器之后,如果该服务器的current_weight是最大的,就选择这个服务器处理本次请求。最后把该服务器的current_weight减去total

平滑轮训示例

 

posted @ 2017-09-05 10:33  super_xueyi  阅读(807)  评论(0编辑  收藏  举报