文章详情

短信预约-IT技能 免费直播动态提醒

请输入下面的图形验证码

提交验证

短信预约提醒成功

Golang实现四种负载均衡的算法(随机,轮询等)

2024-04-02 19:55

关注

随机负载

随机挑选目标服务器


package load_balance

import (
 "errors"
 "math/rand"
)

//随机负载均衡
type RandomBalance struct {
 curIndex int

 rss []string
}

func (r *RandomBalance) Add(params ...string) error {
 if len(params) == 0 {
  return errors.New("params len 1 at least")
 }
 addr := params[0]
 r.rss = append(r.rss, addr)

 return nil
}

func (r *RandomBalance) Next() string {
 if len(r.rss) == 0 {
  return ""
 }
 r.curIndex = rand.Intn(len(r.rss))
 return r.rss[r.curIndex]
}

func (r *RandomBalance) Get(string) (string, error) {
 return r.Next(), nil
}

轮询负载

服务器依次轮询


package load_balance

import "errors"

//轮询负载均衡
type RoundRobinBalance struct {
 curIndex int
 rss      []string
}

func (r *RoundRobinBalance) Add(params ...string) error {
 if len(params) == 0 {
  return errors.New("params len 1 at least")
 }

 addr := params[0]
 r.rss = append(r.rss, addr)
 return nil
}

func (r *RoundRobinBalance) Next() string {
 if len(r.rss) == 0 {
  return ""
 }
 lens := len(r.rss)
 if r.curIndex >= lens {
  r.curIndex = 0
 }

 curAddr := r.rss[r.curIndex]
 r.curIndex = (r.curIndex + 1) % lens
 return curAddr
}

func (r *RoundRobinBalance) Get(string) (string, error) {
 return r.Next(), nil
}

加权轮询负载

给目标设置访问权重,按照权重轮询


package load_balance

import (
 "errors"
 "strconv"
)

type WeightRoundRobinBalance struct {
 curIndex int
 rss      []*WeightNode
 rsw      []int
}

type WeightNode struct {
 addr            string
 Weight          int //初始化时对节点约定的权重
 currentWeight   int //节点临时权重,每轮都会变化
 effectiveWeight int //有效权重, 默认与weight相同 , totalWeight = sum(effectiveWeight)  //出现故障就-1
}

//1, currentWeight = currentWeight + effectiveWeight
//2, 选中最大的currentWeight节点为选中节点
//3, currentWeight = currentWeight - totalWeight

func (r *WeightRoundRobinBalance) Add(params ...string) error {
 if len(params) != 2 {
  return errors.New("params len need 2")
 }
 parInt, err := strconv.ParseInt(params[1], 10, 64)
 if err != nil {
  return err
 }
 node := &WeightNode{
  addr:   params[0],
  Weight: int(parInt),
 }
 node.effectiveWeight = node.Weight
 r.rss = append(r.rss, node)
 return nil
}

func (r *WeightRoundRobinBalance) Next() string {
 var best *WeightNode
 total := 0
 for i := 0; i < len(r.rss); i++ {
  w := r.rss[i]
  //1 计算所有有效权重
  total += w.effectiveWeight
  //2 修改当前节点临时权重
  w.currentWeight += w.effectiveWeight
  //3 有效权重默认与权重相同,通讯异常时-1, 通讯成功+1,直到恢复到weight大小
  if w.effectiveWeight < w.Weight {
   w.effectiveWeight++
  }

  //4 选中最大临时权重节点
  if best == nil || w.currentWeight > best.currentWeight {
   best = w
  }
 }

 if best == nil {
  return ""
 }
 //5 变更临时权重为 临时权重-有效权重之和
 best.currentWeight -= total
 return best.addr
}

func (r *WeightRoundRobinBalance) Get(string) (string, error) {
 return r.Next(), nil
}

func (r *WeightRoundRobinBalance) Update()  {

}

一致性hash

请求固定的URL访问指定的IP


package load_balance

import (
 "errors"
 "hash/crc32"
 "sort"
 "strconv"
 "sync"
)

//1 单调性(唯一) 2平衡性 (数据 目标元素均衡) 3分散性(散列)
type Hash func(data []byte) uint32

type UInt32Slice []uint32

func (s UInt32Slice) Len() int {
 return len(s)
}

func (s UInt32Slice) Less(i, j int) bool {
 return s[i] < s[j]
}

func (s UInt32Slice) Swap(i, j int) {
 s[i], s[j] = s[j], s[i]
}

type ConsistentHashBalance struct {
 mux      sync.RWMutex
 hash     Hash
 replicas int               //复制因子
 keys     UInt32Slice       //已排序的节点hash切片
 hashMap  map[uint32]string //节点哈希和key的map, 键是hash值,值是节点key
}

func NewConsistentHashBalance(replicas int, fn Hash) *ConsistentHashBalance {
 m := &ConsistentHashBalance{
  replicas: replicas,
  hash:     fn,
  hashMap:  make(map[uint32]string),
 }
 if m.hash == nil {
  //最多32位,保证是一个2^32-1环
  m.hash = crc32.ChecksumIEEE
 }
 return m
}

func (c *ConsistentHashBalance) IsEmpty() bool {
 return len(c.keys) == 0
}

// Add 方法用来添加缓存节点,参数为节点key,比如使用IP
func (c *ConsistentHashBalance) Add(params ...string) error {
 if len(params) == 0 {
  return errors.New("param len 1 at least")
 }

 addr := params[0]
 c.mux.Lock()
 defer c.mux.Unlock()

 // 结合复制因子计算所有虚拟节点的hash值,并存入m.keys中,同时在m.hashMap中保存哈希值和key的映射
 for i := 0; i < c.replicas; i++ {
  hash := c.hash([]byte(strconv.Itoa(i) + addr))
  c.keys = append(c.keys, hash)
  c.hashMap[hash] = addr
 }

 // 对所有虚拟节点的哈希值进行排序,方便之后进行二分查找
 sort.Sort(c.keys)
 return nil
}

// Get 方法根据给定的对象获取最靠近它的那个节点
func (c *ConsistentHashBalance) Get(key string) (string, error) {
 if c.IsEmpty() {
  return "", errors.New("node is empty")
 }
 hash := c.hash([]byte(key))

 // 通过二分查找获取最优节点,第一个"服务器hash"值大于"数据hash"值的就是最优"服务器节点"
 idx := sort.Search(len(c.keys), func(i int) bool { return c.keys[i] >= hash })

 // 如果查找结果 大于 服务器节点哈希数组的最大索引,表示此时该对象哈希值位于最后一个节点之后,那么放入第一个节点中
 if idx == len(c.keys) {
  idx = 0
 }
 c.mux.RLock()
 defer c.mux.RUnlock()
 return c.hashMap[c.keys[idx]], nil
}

封装

定义LoadBalance接口


package load_balance

type LoadBalance interface {
 Add(...string) error
 Get(string)(string, error)

}

工厂方法


package load_balance

type LbType int

const (
 LbRandom LbType = iota
 LbRoundRobin
 LbWeightRoundRobin
 LbConsistentHash
)

func LoadBalanceFactory(lbType LbType) LoadBalance {
 switch lbType {
 case LbRandom:
  return &RandomBalance{}
 case LbConsistentHash:
  return NewConsistentHashBalance(10, nil)
 case LbRoundRobin:
  return &RoundRobinBalance{}
 case LbWeightRoundRobin:
  return &WeightRoundRobinBalance{}
 default:
  return &RandomBalance{}
 }
}

到此这篇关于Golang实现四种负载均衡的算法(随机,轮询等)的文章就介绍到这了,更多相关Golang 负载均衡内容请搜索编程网以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持编程网!

阅读原文内容投诉

免责声明:

① 本站未注明“稿件来源”的信息均来自网络整理。其文字、图片和音视频稿件的所属权归原作者所有。本站收集整理出于非商业性的教育和科研之目的,并不意味着本站赞同其观点或证实其内容的真实性。仅作为临时的测试数据,供内部测试之用。本站并未授权任何人以任何方式主动获取本站任何信息。

② 本站未注明“稿件来源”的临时测试数据将在测试完成后最终做删除处理。有问题或投稿请发送至: 邮箱/279061341@qq.com QQ/279061341

软考中级精品资料免费领

  • 历年真题答案解析
  • 备考技巧名师总结
  • 高频考点精准押题
  • 2024年上半年信息系统项目管理师第二批次真题及答案解析(完整版)

    难度     813人已做
    查看
  • 【考后总结】2024年5月26日信息系统项目管理师第2批次考情分析

    难度     354人已做
    查看
  • 【考后总结】2024年5月25日信息系统项目管理师第1批次考情分析

    难度     318人已做
    查看
  • 2024年上半年软考高项第一、二批次真题考点汇总(完整版)

    难度     435人已做
    查看
  • 2024年上半年系统架构设计师考试综合知识真题

    难度     224人已做
    查看

相关文章

发现更多好内容

猜你喜欢

AI推送时光机
位置:首页-资讯-后端开发
咦!没有更多了?去看看其它编程学习网 内容吧
首页课程
资料下载
问答资讯