什么是负载均衡？

亚马逊云科技的 Elastic Load Balancing （ELB） 服务能够在本地意识到故障边界（例如可用区），以保持应用程序在整个区域中的高可用性。ELB 是一项完全托管式服务，您无需自行安装和管理负载均衡器机群，可以专注于交付应用程序。ELB 的容量会根据底层应用程序服务器的利用率自动添加和删除，从而实现了负载均衡的弹性伸缩。这种自动化的弹性伸缩能力确保了应用程序在任何时候都能获得足够的负载均衡能力，同时避免了资源浪费。

Elastic Load Balancing 允许您使用 Amazon CloudWatch 指标、日志记录和请求跟踪实时监控应用程序的运行状况及其性能。通过 CloudWatch 指标，您可以获得负载均衡器的关键性能指标，如请求计数、延迟、错误率等。日志记录功能则可以捕获负载均衡器接收和发送的所有请求的详细信息。此外，请求跟踪功能可以跟踪单个请求在整个应用程序堆栈中的路径，从而帮助您发现问题并识别应用程序堆栈中的性能瓶颈。这些强大的监控和可见性功能可以提高应用程序行为的可见性，及时发现问题并优化性能。

Elastic Load Balancing 可与 Amazon Virtual Private Cloud （VPC） 配合使用，以提供强大的安全功能。VPC 为您的 亚马逊云科技 资源提供了隔离的虚拟网络环境。通过将 ELB 部署在 VPC 中，您可以利用 VPC 的安全组和网络 ACL 来控制对负载均衡器的访问。此外，ELB 还集成了证书管理、用户身份验证和 SSL/TLS 解密功能。这些功能为您提供了集中管理 TLS 设置和从应用程序卸载 CPU 密集型工作负载的灵活性，从而提高了应用程序的安全性和性能。

Elastic Load Balancing 提供了各种规模的企业所需的广泛功能，同时以亚马逊云科技原生体验提供这些功能。ELB 支持基于容器的工作负载所需的功能，包括：

• HTTP/2 和 gRPC 协议支持，提高了网络性能
• TLS 卸载，将 SSL/TLS 终止从应用程序卸载到负载均衡器
• 基于规则的高级路由，允许根据路径、主机名等条件路由流量
• 作为入口控制器与 Amazon EKS 等容器服务集成

无论您的应用程序是传统的还是基于容器的，Elastic Load Balancing 都能为您提供所需的全面功能，并以亚马逊云科技原生的体验交付这些功能。

负载均衡可以增强故障容错能力，通过自动检测服务器问题并将流量重定向到可用服务器，从而实现无需停机即可进行应用程序维护和升级。这大大提高了应用程序的可用性和可靠性。

负载均衡可以防止流量瓶颈，预测流量模式，并提供冗余能力，从而允许根据需求进行扩展或缩减。这使得应用程序能够轻松应对突发流量，满足不断变化的业务需求。

负载均衡器可以监控流量、阻止恶意内容并将攻击流量重定向，从而最大限度地减少攻击的影响。这为应用程序提供了额外的安全防护层。

负载均衡器可以在服务器之间均匀分配负载，并将请求重定向到地理位置更近的服务器，从而减少延迟。这有助于提高应用程序的整体响应速度和性能。

通过在多个服务器之间分配流量，负载均衡可以更有效地利用网络带宽资源，避免单个服务器过载导致的网络拥塞。这有助于优化网络利用率并降低数据中心网络的成本。

静态负载均衡算法通常围绕一个路由器或主节点进行集中式分配，根据任务信息和预期执行时间来优化性能函数。这种方法易于设置且对于规则任务来说很高效，但由于统计差异可能导致某些计算单元过载。

动态负载均衡算法则会考虑每个计算节点的当前负载情况，可以动态地将任务从过载节点移动到负载较低的节点。虽然设计更加复杂，但这些算法可以产生出色的结果，尤其是在任务执行时间差异很大的情况下。动态方法还可以更加模块化，不需要专用的分发节点。

负载均衡算法的效率取决于任务的性质和对任务的了解程度。完全了解任务执行时间可以实现最优负载分布，但在实践中这种情况很少见。因此，负载均衡算法必须权衡各种应用特定需求，找到最佳折中方案。