本文目录导读：
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功能与作用全解析
流量分发功能
1、多服务器负载均衡
- 负载均衡服务器的核心功能之一是将传入的网络流量均匀地分配到多个后端服务器上，在大型企业网络或互联网服务提供商（ISP）的环境中，可能存在多个Web服务器、应用服务器或数据库服务器等，一个热门的电商网站可能有多个Web服务器来处理用户的请求，负载均衡服务器会根据预设的算法，如轮询算法，将用户对网站的访问请求依次分配到不同的Web服务器上，这样做可以避免单个服务器因承受过多的流量而出现性能瓶颈，从而提高整个系统的可用性和响应速度。
- 对于基于云计算的服务，负载均衡器可以在多个虚拟机实例之间分配流量，这些虚拟机可能分布在不同的数据中心或可用区，通过合理的流量分发，确保即使某个数据中心出现故障，服务仍然可以通过其他数据中心的服务器正常运行，提高了服务的可靠性。
2、根据服务器性能分配流量
- 除了简单的轮询算法，负载均衡服务器还可以根据后端服务器的性能状况动态分配流量，它可以监测服务器的CPU利用率、内存使用量、磁盘I/O速度等指标，如果发现某台服务器的CPU利用率已经很高，接近饱和状态，那么就会减少分配到该服务器的流量，将更多的流量导向其他性能较为空闲的服务器，这种基于性能的流量分配方式能够充分利用服务器资源，提高资源的整体利用率，同时也保障了服务的质量。
健康检查功能
1、服务器状态监测
- 负载均衡服务器会定期对后端服务器进行健康检查，它可以通过发送ICMP（Internet Control Message Protocol）数据包、HTTP请求或其他自定义的协议来检测服务器是否可达，对于Web服务器，负载均衡器可能会发送HTTP GET请求到服务器的特定页面，如首页或一个特定的测试页面，如果服务器能够正常响应请求，说明服务器处于健康状态；如果无法响应，可能是服务器出现了故障，如网络连接中断、服务进程崩溃等。
- 除了简单的可达性检查，负载均衡器还可以深入检查服务器的服务状态，对于一个数据库服务器，它可以尝试连接到数据库并执行一个简单的查询操作，以确保数据库服务正常运行并且能够正确处理数据请求。
2、自动故障隔离
- 一旦负载均衡服务器检测到某台后端服务器出现故障，它会自动将该服务器从可用服务器池中隔离出来，这意味着不再向这台故障服务器分配流量，从而避免用户请求被发送到无法正常工作的服务器上，导致用户体验下降，在一个由多台应用服务器组成的集群中，如果一台应用服务器因为硬件故障或者软件错误而停止响应，负载均衡器会迅速将其标记为不可用，将原本要发送到该服务器的请求重新分配到其他健康的服务器上，当故障服务器修复并重新上线后，负载均衡器会再次对其进行健康检查，确认其正常运行后，将其重新加入到可用服务器池中，开始接受流量分配。
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会话保持功能
1、基于源IP的会话保持
- 在一些应用场景中，用户与服务器之间的交互需要保持会话状态，在一个在线购物网站中，用户将商品添加到购物车后，后续的操作如结算等需要在同一个会话中进行，负载均衡服务器可以通过基于源IP的会话保持功能来实现这一点，当用户首次发起请求时，负载均衡器会将该用户的请求分配到某一台后端服务器上，并记录下该用户的源IP地址，后续该用户的请求只要源IP地址不变，就会被持续分配到同一台后端服务器上，这样就保证了会话的连续性。
- 基于源IP的会话保持也存在一些局限性，在一些使用代理服务器或者网络地址转换（NAT）的环境中，多个用户可能共享同一个源IP地址，这可能会导致会话保持出现混乱。
2、基于Cookie的会话保持
- 为了克服基于源IP会话保持的局限性，负载均衡服务器还可以采用基于Cookie的会话保持方法，当用户首次访问网站时，后端服务器会在响应中设置一个特定的Cookie，该Cookie包含了与该用户会话相关的标识信息，负载均衡器会读取这个Cookie，并根据Cookie中的标识将用户的后续请求分配到与初始请求相同的后端服务器上，这种方法更加灵活和准确，即使在复杂的网络环境下，也能够较好地实现会话保持，确保用户的交互体验的连贯性。
安全防护功能
1、抵御DDoS攻击
- 负载均衡服务器在网络安全方面也发挥着重要作用，在抵御分布式拒绝服务（DDoS）攻击方面，负载均衡器可以作为第一道防线，它可以识别并过滤掉大量恶意的流量请求，通过分析流量的来源、请求频率和数据包特征等，负载均衡器可以区分正常的用户流量和DDoS攻击流量，对于那些明显来自大量分散源地址、请求频率异常高且不符合正常业务逻辑的流量，负载均衡器可以在边缘直接进行拦截，不让这些恶意流量到达后端服务器，从而保护后端服务器的资源和服务的正常运行。
- 一些高级的负载均衡服务器还具备流量清洗功能，它们可以将疑似DDoS攻击的流量引导到专门的流量清洗中心进行清洗，去除恶意流量后，再将正常的流量转发到后端服务器。
2、IP访问控制
- 负载均衡服务器可以实现IP访问控制功能，管理员可以配置允许或禁止访问的IP地址段，对于企业内部的某些敏感服务，只允许企业内部网络的IP地址访问，对于来自外部网络的IP地址则禁止访问，这种IP访问控制可以增强服务的安全性，防止未经授权的外部访问，对于一些恶意的IP地址，如经常尝试暴力破解密码或者进行恶意扫描的IP地址，也可以通过负载均衡器将其直接拒绝访问，保护后端服务器免受潜在的安全威胁。
SSL/TLS终止功能
1、加密协议处理
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- 在现代网络通信中，为了保障数据的安全性，很多网站和应用都采用了SSL/TLS加密协议，负载均衡服务器可以承担SSL/TLS终止的功能，当用户发起一个加密的HTTPS请求时，负载均衡器会首先接收这个请求，并对SSL/TLS加密进行解密操作，这样做的好处是可以减轻后端服务器的处理负担，后端服务器不需要再处理SSL/TLS加密和解密的复杂运算，从而可以将更多的资源用于处理业务逻辑。
- 负载均衡器在进行SSL/TLS终止时，会验证客户端证书（如果需要），确保客户端的合法性，它也可以根据配置重新加密数据后再发送到后端服务器，或者直接以明文形式（如果后端服务器位于安全的内部网络且信任负载均衡器）发送到后端服务器。
2、优化加密性能
- 负载均衡服务器通常配备了专门的加密硬件加速模块，如SSL加速卡，这些模块可以大大提高SSL/TLS加密和解密的速度，通过在负载均衡器上进行SSL/TLS终止，并利用其加密硬件加速功能，可以提高整个系统的加密性能，对于高流量的网站和应用，这一功能尤为重要，一个大型的金融服务网站每天要处理大量的加密交易请求，如果没有负载均衡器的SSL/TLS终止和加密硬件加速功能，后端服务器可能会因为处理加密运算而导致性能下降，影响服务的响应速度和用户体验。
提高应用的可扩展性
1、动态服务器添加与删除
- 负载均衡服务器使得应用的扩展变得更加容易，在企业业务不断发展，用户流量不断增加的情况下，企业可能需要增加后端服务器的数量来满足需求，负载均衡器可以方便地实现动态添加服务器到服务器池中，当新的服务器添加进来后，负载均衡器会自动开始将流量分配到新的服务器上，无需对整个系统进行大规模的重新配置，同样，当某些服务器需要退役或者进行维护时，也可以方便地从服务器池中删除，负载均衡器会相应地调整流量分配策略，将原本分配到这些服务器上的流量重新分配到其他可用服务器上。
- 这种动态服务器管理能力使得应用系统能够灵活地适应业务的变化，一个新兴的互联网创业公司，随着用户数量的快速增长，从最初的一台服务器逐步扩展到多台服务器，负载均衡器在这个过程中能够平滑地协调服务器的增减，保障服务的持续稳定运行。
2、支持不同类型服务器的集成
- 负载均衡服务器能够集成不同类型的后端服务器，在一个复杂的企业信息系统中，可能同时存在Web服务器、应用服务器、数据库服务器等多种类型的服务器，负载均衡器可以根据不同的业务需求和服务器的功能特点，合理地分配流量到这些不同类型的服务器上，对于用户对网站页面的请求，负载均衡器将其分配到Web服务器；对于涉及业务逻辑处理的请求，分配到应用服务器；对于数据查询和存储相关的请求，分配到数据库服务器，通过这种集成和流量分配方式，构建了一个完整的、高效的企业应用架构，并且能够随着企业业务的发展不断进行优化和扩展。
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