Ответ
Распределение нагрузки (Load Balancing) — это ключевая стратегия для повышения производительности, отказоустойчивости и масштабируемости приложений. Основная идея — распределить входящие запросы между несколькими серверами.
Основные алгоритмы балансировки:
- Round Robin (Циклический) — самый простой метод. Запросы поочередно отправляются на каждый сервер в списке. Идеально для серверов с одинаковой производительностью.
- Least Connections (Наименьшее количество соединений) — новый запрос направляется на сервер, у которого в данный момент меньше всего активных соединений. Эффективно, если запросы имеют разную "тяжесть".
- IP Hash — сервер для обработки запроса выбирается на основе хеша IP-адреса клиента. Это гарантирует, что запросы от одного и того же клиента будут попадать на один и тот же сервер, что полезно для поддержания состояния сессии без распределенной системы хранения.
Инструменты:
- Программные балансировщики: Nginx, HAProxy, Traefik.
- Облачные балансировщики: AWS ALB/NLB, Google Cloud Load Balancer, Yandex Cloud Application Load Balancer.
Реализация простого балансировщика в Go:
Простой Round Robin балансировщик должен быть потокобезопасным. Для этого лучше использовать пакет sync/atomic.
import (
"sync/atomic"
)
var servers = []string{"http://server1:8080", "http://server2:8080", "http://server3:8080"}
var current uint32
// getNextServer потокобезопасно возвращает следующий сервер из списка
func getNextServer() string {
// Атомарно увеличиваем счетчик и получаем его новое значение
// Операция % len(servers) обеспечивает цикличность
idx := atomic.AddUint32(¤t, 1) % uint32(len(servers))
return servers[idx]
}Комплексный подход:
Балансировка нагрузки — это часть общей стратегии. Она эффективно работает в связке с горизонтальным масштабированием (добавлением новых серверов) и кэшированием (Redis, Memcached) для снижения нагрузки на основные сервисы.