负载均衡与TCP连接：初始连接后如何转发数据至对应后端服务器？

当客户端和负载均衡器完成TCP三次握手、建立连接后，负载均衡器会基于预设的调度算法，把这条连接的所有后续数据转发到固定的后端服务器——因为TCP是面向连接的协议，必须保持会话的连续性，除非后端服务器故障才会触发切换。

常见的调度算法包括：

• 轮询（Round Robin）：按顺序轮流分配新连接，比如第1个连A，第2个连B，第3个再连A，循环往复。适合后端服务器配置、负载相近的场景。
• 加权轮询（Weighted Round Robin）：给性能更强的服务器设置更高权重，权重高的会拿到更多连接。比如A权重3、B权重1，每4个新连接里3个分配给A，1个给B。
• 最小连接数（Least Connections）：实时统计各后端的当前连接数，把新连接甩给连接数最少的那台。适合请求处理时长差异大的场景，能更均衡地分散负载。
• IP哈希（IP Hash）：对客户端IP做哈希计算，把同一IP的所有连接固定分配到同一后端。适合需要会话保持的场景，比如用户的购物车数据存在某台服务器上的情况。
• 源端口哈希：结合客户端IP和源端口做哈希，解决NAT网络下同一公网IP对应多个终端的问题，避免所有终端都被分配到同一后端。
• 应用层内容调度：部分高级负载均衡器会解析TCP载荷里的应用层内容（比如HTTP的URL、Cookie），再决定转发目标。这属于7层负载均衡范畴，虽然基于TCP，但已经深入到应用层判断。

需要注意的是，绝大多数TCP负载均衡器都是连接绑定的——一旦连接建立，这条连接的所有数据都会固定走同一台后端，直到连接断开。只有在后端服务器故障时，才会触发故障转移，把后续连接分配到其他健康节点。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者SamuraiMelon