20210707 # F5 負載均衡
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作者：科技之戀
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來源：簡書
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一、前言
在網際網路雄起的時代，隨著各個網路請求量的不斷增大，利用負載分化請求量，從而達到優化硬體負荷量的目的，一般負載分為軟體負載和硬體負載，比如軟體中使用nginx等工具實現負載均衡，而F5負載均衡器就是硬體網路效能優化裝置。
在網際網路雄起的時代，隨著各個網路請求量的不斷增大，利用負載分化請求量，從而達到優化硬體負荷量的目的，一般負載分為軟體負載和硬體負載，比如軟體中使用nginx等工具實現負載均衡，而F5負載均衡器就是硬體網路效能優化裝置。
二、何為負載均衡器
那麼什麼是F5負載均衡器呢，通俗的講就是將客戶端請求量通過F5負載到各個伺服器，增加吞吐量，從而降低伺服器的壓力，他不同於交換機、路由器這些網路基礎裝置，而是建立在現有網路結構上用來增加網路頻寬和吞吐量的的硬體裝置
三、工作原理
1、客戶發出服務請求到VIP
2、BIGIP接收到請求，將資料包中目的IP地址改為選中的後臺伺服器IP地址，然後將資料包發出到後臺選定的伺服器
3、後臺伺服器收到後，將應答包按照其路由發回到BIGIP
4、BIGIP收到應答包後將其中的源地址改回成VIP的地址，發回客戶端，由此就完成了一個標準的伺服器負載平衡的流程。
四、負載均衡涉及到演算法
輪詢演算法：按照順序將每個請求分發到每個伺服器，相當於ngixn負載的輪訓演算法一個道理，當其中某個伺服器發生第二到第7層的故障，BIGIP就把其從順序迴圈佇列中拿出，不參與下一次的輪訓。
比率：指的是給每個伺服器分配一個加權值，類似於權重，輪訓會根據和這個權重去訪問具體要到哪臺伺服器。
優先權：給所有伺服器分組，BIGIP使用者的請求，分配給優先順序最高的伺服器組（在同一組內，採用輪詢或比率演算法，分配使用者的請求）；當最高優先順序中所有伺服器出現故障，BIGIP才將請求送給次優先順序的伺服器組。
最快模式：傳遞連線給那些響應最快的伺服器。當發生異常故障時，BIGIP就會將其拿出來作為當前相應伺服器，此時就不參與其他使用者的請求輪訓分配。
觀察模式：以連線數和相應時間為準，當放生故障時BIGIP會將其拿出來作為請求的相應伺服器，並且也不參與其他使用者請求，直至恢復正常為止。
預測模式：BIGIP利用收集到的伺服器當前的效能指標，進行預測分析，選擇一臺伺服器在下一個時間片內，其效能將達到最佳的伺服器相應使用者的請求。
動態效能分配:BIGIP收集到的應用程式和應用伺服器的各項效能引數，動態調整流量分配。
動態伺服器補充:當主伺服器群中因故障導致數量減少時，動態地將備份伺服器補充至主伺服器群。
服務質量：按不同的優先順序對資料流進行分配。
服務型別：按不同的服務型別（在Type of Field中標識）對資料流進行分配。
規則模式：針對不同的資料流設定導向規則，使用者可自行編輯流量分配規則，BIGIP利用這些規則對通過的資料流實施導向控制。