Какие основные алгоритмы балансировки нагрузки вы знаете? Опишите их принципы работы, плюсы и минусы.

Ответ

Балансировка нагрузки — это процесс распределения сетевого трафика между несколькими серверами для обеспечения высокой доступности, надежности и производительности. Вот основные алгоритмы:

1. Round Robin (Циклический)

Принцип работы: Запросы поочередно отправляются на каждый сервер в списке по кругу.
Плюсы: Очень простой в реализации, равномерно распределяет запросы.
Минусы: Не учитывает текущую нагрузку или производительность серверов. Более мощный сервер получит столько же запросов, сколько и слабый.

// Концептуальный пример
servers := []string{"server1", "server2", "server3"}
var counter int32 = -1

func getNextServer() string {
    // Атомарно увеличиваем счетчик
    nextIndex := atomic.AddInt32(&counter, 1)
    return servers[int(nextIndex)%len(servers)]
}

2. Weighted Round Robin (Взвешенный циклический)

Принцип работы: Аналогичен Round Robin, но каждому серверу присваивается «вес» (например, в зависимости от его мощности). Сервер с большим весом получает больше запросов.
Плюсы: Позволяет эффективно использовать серверы с разной производительностью.
Минусы: Как и Round Robin, не учитывает текущую нагрузку (например, если один запрос оказался очень «тяжелым»).

3. Least Connections (Наименьшее количество соединений)

Принцип работы: Новый запрос отправляется на сервер, у которого в данный момент меньше всего активных соединений.
Плюсы: Адаптивный алгоритм, который учитывает текущую нагрузку на серверы. Эффективен для длительных сессий.
Минусы: Требует отслеживания количества активных соединений на каждом сервере.

4. Least Response Time (Наименьшее время ответа)

Принцип работы: Вариация Least Connections. Запрос отправляется на сервер, который не только имеет меньше соединений, но и быстрее всего отвечает (на основе health checks).
Плюсы: Учитывает и нагрузку, и реальную производительность сервера в данный момент.
Минусы: Более сложен в реализации, требует постоянного мониторинга времени ответа.

5. IP Hash

Принцип работы: IP-адрес клиента хешируется, и на основе этого хеша выбирается сервер. Один и тот же клиент всегда будет попадать на один и тот же сервер.
Плюсы: Обеспечивает «липкие сессии» (sticky sessions), что полезно для приложений, хранящих состояние сессии на сервере.
Минусы: Может приводить к неравномерному распределению нагрузки, если много запросов идет с одного IP (например, из-за NAT).