Стратегии балансировки нагрузки
Узнайте, как балансировщики распределяют трафик между несколькими серверами для горизонтального масштабирования, и изучите распространённые алгоритмы маршрутизации и проверки работоспособности.
«Стратегии балансировки нагрузки» — бесплатный урок System Design Basics for Backend Developers на CoddyKit. Это урок 4 из 4. Ты можешь прочитать весь урок бесплатно ниже — а потом практиковать его прямо в браузере с встроенным редактором кода и ИИ-репетитором 24/7. Это часть пути обучения System Design Basics for Backend Developers, и твой прогресс синхронизируется между веб-версией и приложением CoddyKit. Курс System Design Basics for Backend Developers содержит 4 уроков всего.
Части этого урока еще не переведены и отображаются на английском.
Why Load Balancing?
Once you scale horizontally, you have many identical servers. But how do clients know which one to hit? A load balancer sits in front of your servers and spreads incoming requests across them.
- Prevents any single server from being overwhelmed
- Enables seamless scaling up and down
- Improves availability if one server fails
Where the Balancer Sits
A load balancer is a reverse proxy: clients connect to one address, and the balancer forwards the request to a healthy backend. The client never sees the internal topology.
This indirection is what makes adding or removing servers invisible to users.
Client --> [Load Balancer] --> Server A
--> Server B
--> Server CRound Robin
Round robin is the simplest algorithm: requests are handed to servers in rotation. Server A, then B, then C, then back to A.
It works well when all servers are equally powerful and requests cost roughly the same.
requests = ['r1','r2','r3','r4']
servers = ['A','B','C']
for i, r in enumerate(requests):
print(r, '->', servers[i % len(servers)])Least Connections
Least connections routes each new request to the server with the fewest active connections. This is smarter when request durations vary widely.
A server stuck on slow requests will not keep receiving new ones.
Weighted Algorithms
If servers have different capacity, assign weights. A server with weight 3 receives roughly three times as many requests as a server with weight 1.
- Weighted round robin
- Weighted least connections
IP Hash & Sticky Sessions
IP hash routes a given client consistently to the same server based on a hash of its IP. This creates sticky sessions, useful when a server holds in-memory session state.
Note: stickiness undermines stateless design. Prefer external session stores when possible.
def pick(ip, n):
return hash(ip) % n
print('192.168.0.5 ->', pick('192.168.0.5', 3))Health Checks
A load balancer periodically pings each backend with a health check (e.g. GET /health). Unhealthy servers are removed from rotation automatically.
This is how the system survives a server crash without manual intervention.
Layer 4 vs Layer 7
Layer 4 balancing operates on TCP/UDP, routing by IP and port — fast but blind to content. Layer 7 operates on HTTP, so it can route by URL path, headers, or cookies.
- L4: high throughput, simple
- L7: content-aware, supports path-based routing
DNS Load Balancing
At the largest scale, a single load balancer becomes a bottleneck. DNS-based balancing returns different server IPs to different clients, spreading load before traffic even reaches a balancer.
Often combined with regional balancers for global apps.
Avoiding the Single Point of Failure
The load balancer itself must not be a single point of failure. Run it in an active-passive or active-active pair, with a floating virtual IP that fails over if the primary dies.
Putting It Together
A typical scalable setup: DNS spreads clients across regions, regional L7 balancers do health-checked path routing, and least-connections distributes to a fleet of stateless app servers behind them.
Each layer removes a bottleneck and adds resilience.
Quick Check
Test your understanding of load balancing algorithms.
Recap
You learned how load balancing makes horizontal scaling practical:
- Round robin, least connections, weighted, and IP hash algorithms
- Health checks remove failed servers automatically
- Layer 4 vs Layer 7, plus DNS balancing at scale
- The balancer must itself be redundant
Изучай System Design Basics for Backend Developers с ИИ-репетитором — бесплатно
Пиши и запускай код прямо в браузере, получай мгновенную помощь от ИИ-репетитора 24/7 и продолжи учиться на сайте или в приложении.
- Курсы
- 12
- Уроки
- 48
Часто задаваемые вопросы
Урок «Стратегии балансировки нагрузки» бесплатный?
Да — полный текст урока «Стратегии балансировки нагрузки» бесплатно доступен здесь в веб-версии. Чтобы практиковать его интерактивно (встроенный редактор кода и ИИ-репетитор 24/7) и разблокировать остальной курс System Design Basics for Backend Developers, подпишись на CoddyKit PRO. Курс System Design Basics for Backend Developers содержит 4 уроков всего.
Чему я научусь в уроке «Стратегии балансировки нагрузки»?
Узнайте, как балансировщики распределяют трафик между несколькими серверами для горизонтального масштабирования, и изучите распространённые алгоритмы маршрутизации и проверки работоспособности. Ты практикуешь System Design Basics for Backend Developers с помощью реального кода, который запускаешь прямо в браузере, и ИИ-репетитор 24/7 отвечает на твои вопросы во время урока.
Нужен ли мне опыт, чтобы начать System Design Basics for Backend Developers?
Предыдущий опыт не требуется. System Design Basics for Backend Developers на CoddyKit структурирован для всех уровней — от новичков до продвинутых, поэтому ты можешь начать отсюда или с самого начала и учиться в своем темпе. Это урок 4 из 4.
Сколько времени занимает урок «Стратегии балансировки нагрузки»?
Большинство уроков CoddyKit занимают около 5–10 минут. Каждый из них компактный и интерактивный, поэтому ты постоянно делаешь прогресс и продолжаешь с того же места в веб-версии и приложении.
Можно ли писать и запускать код в этом уроке System Design Basics for Backend Developers?
Да. Каждый урок System Design Basics for Backend Developers включает встроенный редактор кода, поэтому ты пишешь и запускаешь реальный код прямо в браузере и получаешь моментальную обратную связь от AI — локальная установка не требуется.
Все уроки этого курса
- Вертикальное и горизонтальное масштабирование
- Сервисы без состояния и с состоянием
- Введение в распределённые системы
- Стратегии балансировки нагрузки