Какие существуют стратегии балансировки нагрузки и как реализовать простейший балансировщик на Go?

Балансировка нагрузки — это процесс распределения входящего трафика между несколькими серверами (нодами) для обеспечения отказоустойчивости и высокой производительности.

Основные стратегии:

1. Round Robin (Циклический) — запросы распределяются по серверам по очереди. Самый простой метод, но не учитывает текущую нагрузку на серверы.
2. Least Connections (Наименьшее количество соединений) — новый запрос отправляется на сервер с наименьшим количеством активных соединений. Более интеллектуальный подход, чем Round Robin.
3. IP Hash — сервер для клиента выбирается на основе хеша его IP-адреса. Это гарантирует, что запросы от одного клиента всегда будут попадать на один и тот же сервер, что полезно для управления сессиями.
4. Weighted Round Robin (Взвешенный циклический) — аналог Round Robin, но серверам назначаются веса в зависимости от их мощности. Более мощные серверы получают больше запросов.

В Go можно легко реализовать свой балансировщик. Вот пример потокобезопасного Round Robin балансировщика:

import (
    "net/http"
    "net/http/httputil"
    "sync"
)

type RoundRobinBalancer struct {
    sync.Mutex
    servers []string
    current int
}

// GetServer выбирает следующий сервер для обработки запроса
func (b *RoundRobinBalancer) GetServer() string {
    b.Lock()
    defer b.Unlock()
    server := b.servers[b.current]
    b.current = (b.current + 1) % len(b.servers)
    return server
}

// Пример использования с ReverseProxy
func main() {
    servers := []string{"http://localhost:8081", "http://localhost:8082"}
    balancer := &RoundRobinBalancer{servers: servers}

    director := func(req *http.Request) {
        // Выбираем следующий сервер
        server := balancer.GetServer()
        req.URL.Scheme = "http"
        req.URL.Host = server
    }

    proxy := &httputil.ReverseProxy{Director: director}
    http.ListenAndServe(":8080", proxy)
}

Ключевым аспектом является мониторинг состояния (health checks) серверов, чтобы автоматически исключать неработающие ноды из пула и возвращать их после восстановления.