基础概念
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负载均衡定义：将负载（工作任务、访问请求）平衡、分摊到多个操作单元（服务器、组件）上执行，旨在优化资源使用、提高响应速度、增强系统可靠性，解决高并发下的性能、可用性和扩展性问题。
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系统扩展方式：介绍纵向扩展（通过增加单机硬件处理能力提升服务器性能）和横向扩展（添加机器组成集群分担访问压力），说明在高并发场景下横向扩展结合负载均衡的重要性。
负载均衡类型
- 按实现位置
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- 客户端负载均衡：客户端主动选可用服务实例，如 Netflix 的 Ribbon 或 Spring Cloud LoadBalancer。优点是减少网络中间环节、可利用客户端信息智能选择；缺点是客户端实现复杂，需更新客户端处理负载均衡逻辑。
- 服务器端负载均衡：在服务器端如 API 网关或负载均衡器进行流量分发，像 Nginx、HAProxy 等。优点是集中管理流量分配策略、易实施安全等策略，简化客户端。
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按网络层次：
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DNS 负载均衡：最早的负载均衡技术，通过域名系统将域名解析为不同 IP 地址，根据用户地理位置分发请求到最近服务器。优点是使用简单、可加快访问速度；缺点是可用性差、扩展性低、维护性差。
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IP 负载均衡：在网络层通过修改请求目标地址进行负载均衡，在内核进程完成数据分发，性能较好，但所有请求响应需经负载均衡服务器，集群吞吐量受限于其网卡带宽。
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链路层负载均衡：在数据链路层修改 MAC 地址实现，不修改 IP 地址，可让实际处理服务器直接将响应数据包返回给用户浏览器，性能好但配置复杂。
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负载均衡算法
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轮询法：将请求依次分配给不同服务器，适用于服务器性能相近情况
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加权轮询法：为不同服务器设置权重值，按权重比例分配请求，用于服务器处理能力有差异场景
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最少连接法：将请求发送到当前连接数最少的服务器，适合长连接请求多的场景
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一致性哈希法：将请求特征通过哈希函数映射到服务器节点上，适用于需维持会话状态的场景。
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IP 哈希法：根据请求者的 IP 地址进行哈希，使相同 IP 地址的请求始终定向到同一服务器
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负载均衡实现方式
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软件负载均衡：如 Nginx、HAProxy、Traefik 等。Nginx 是常用的高性能 HTTP 和反向代理服务器，支持多种负载均衡算法；HAProxy 是开源高可用负载均衡器，支持 TCP 和 HTTP 负载均衡，功能强大
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硬件负载均衡：使用 F5、Citrix 等专用硬件负载均衡器，性能强大，可处理大量并发连接，但成本较高
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云负载均衡：如 AWS Elastic Load Balancing、Azure Load Balancer 和 Google Cloud Load Balancing 等，提供按需负载均衡服务，易于与云资源集成
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监控与故障处理
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健康检查：负载均衡器定期检查后端服务实例健康状况，确保只将请求分发给健康实例
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故障转移：某个实例不可用时，负载均衡器自动将流量切换到其他健康实例，保证服务高可用性
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流量监控：实时监控流量和响应时间，帮助运维人员识别性能瓶颈和问题
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实践案例
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Nginx 负载均衡配置：展示如何安装 Nginx 及在配置文件中定义 upstream 块指定后端服务器，在 server 块中使用 proxy_pass 指令将请求转发到 upstream 组
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Spring Cloud Ribbon 客户端负载均衡配置：说明在 Spring Cloud 项目中添加 Ribbon 依赖，在配置文件中定义服务实例列表，在代码中使用 @LoadBalanced 注解开启负载均衡功能等
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