随着互联网新兴业务的蓬勃发展,传统的软件系统架构已经无法满足系统性能与高并发之间的平衡,导致微服务架构的出现,其凭借着高可用的组织结构和敏捷开发模式得到了行业中的一致认可。由于微服务架构的应用产生了集群结构和工作机制的变化,为了在高并发的情况下仍然保持系统的高效性和可靠性,设计更加适用于微服务架构的负载均衡策略变得尤为重要。近年来由Google提出的负载有界的一致性哈希算法能达到理想的负载均衡效果,并且能够适应微服务架构下集群的动态调整,但是在虚拟节点的映射等方面还存在可以优化改进的地方。本文基于负载有界的一致性哈希算法进行了如下的研究与改进:首先,本文基于负载有界的一致性哈希算法,引入了系统资源利用率,提出了动态虚拟节点数目配比的算法优化策略。针对微服务架构集群下的高并发,高负载场景,对一致性哈希算法的分配流程进行了设计,提高了请求命中服务器节点的速度,同时也保证了集群中各个节点的负载平衡度。其次,本文在改进的负载均衡算法进行请求分配的同时,采用时序模型建模的方式进行服务请求类型的预测,将预测的下一时间段内的服务请求进行预分配并记录在集合中,当下一次实际请求到来时,便可根据集合中的记录进行服务请求的分配,从而提升了整个系统的运行效率。最后,本文构建了在微服务高可用场景下的架构设计方案,引入了网关集群,增加一层哈希环进行请求的分配,通过服务为单位进行负载均衡节点间的隔离,减轻了中心负载均衡节点的压力。通过实验对比,本文所改进的负载均衡算法相较于其他算法表现出更好的节点负载平衡度,使用该算法的负载均衡系统在高并发的情况下具备较快的响应时间与高吞吐量。