什麼是負載均衡器#

負載均衡器（Load Balancer, LB） 是分散式系統中的關鍵元件，主要功能包括：

• 依據特定策略（隨機、輪詢（Round-Robin）、依記憶體或 CPU 使用率加權隨機等）將流量分配至多個伺服器
• 持續追蹤所有後端資源的狀態
• 當某台伺服器無法處理新請求、無回應或錯誤率升高時，LB 會自動停止將流量導向該伺服器

負載均衡器的核心價值在於：分散流量、提高可用性、並自動隔離故障節點。

負載均衡器的放置位置#

為了充分發揮系統的可擴展性（Scalability） 與冗餘性（Redundancy），可以在系統的每一層進行負載均衡。LB 可部署於以下三個位置：

1. 使用者與網頁伺服器之間
2. 網頁伺服器與內部平台層之間（如應用伺服器或快取伺服器）
3. 內部平台層與資料庫之間

負載均衡的實作方式#

實作負載均衡有多種方式，以下介紹三種常見的做法。

智慧客戶端（Smart Clients）#

智慧客戶端會維護一個服務主機池（Pool），並在這些主機之間進行負載均衡。其特點包括：

• 偵測無回應的主機，避免將請求送往這些節點
• 偵測已恢復的主機，重新加入服務池
• 處理新增主機等動態變化

將負載均衡功能內建於資料庫客戶端（快取、服務等）中，對開發者而言是一個直覺的做法——在系統規模較小時容易實作與管理。但隨著系統成長，LB 需要演進為獨立的伺服器。

硬體負載均衡器（Hardware Load Balancers）#

硬體負載均衡器（如 Citrix NetScaler）是效能最高但也最昂貴的方案：

• 能解決非常廣泛的負載均衡問題
• 價格極為昂貴，且設定並不簡單

即使是預算充裕的大型公司，也通常不會在所有場景都使用硬體負載均衡器。常見做法是：僅在使用者請求進入基礎設施的第一個接觸點使用硬體方案，內部網路的流量分配則改用智慧客戶端或混合方案。

軟體負載均衡器（Software Load Balancers）#

軟體負載均衡器是介於智慧客戶端與硬體方案之間的混合式做法，兼顧了靈活性與成本效益。

以知名的開源軟體 HAProxy 為例：

• 可部署於客戶端與伺服器之間，或伺服器層與伺服器層之間
• 若能控制客戶端所在的機器，HAProxy 可直接運行在同一台機器上，透過本地端口（例如 localhost:9000）接收請求後轉發至後端服務
• 若無法管理客戶端機器，則可將 HAProxy 運行在中介伺服器上
• HAProxy 會自動進行健康檢查（Health Check），動態地從服務池中移除或加入機器
• 將請求均勻分配至服務池中的所有機器

對大多數系統而言，建議從軟體負載均衡器開始，待需求增長後再視情況遷移至智慧客戶端或硬體負載均衡方案。