云计算是一种新型的商业和计算模式,它不仅改变了传统的网络服务模式,而且也改变了人们使用网络和计算机的方式。从用户的角度来说,用户购买云计算服务,云计算服务提供商就能按需动态的提供给用户相应的服务,保证用户SLA；从云服务提供商角度而言,云计算是将存储资源、计算资源以及软件服务通过互联网提供给用户的一种计算模式,实现用户与计算资源的管理相分离。本文研究了云计算及集群的负载均衡机制和算法,提出了云计算环境下的集群负载均衡问题,并且基于两种不同的云计算场景：私有云和公有云,分别设计了两种不同的算法,对集中式和分布式的负载均衡算法进行了相应的改进,本文的主要内容包括：第一,分析对比现有集中式算法的性能优劣,着重对典型的算法：蜂群算法、轮询算法以及最小优先策略等进行了分析,针对以上算法中存在的不足进行了改进,将轮转算法与最小优先策略结合起来,形成一种适用于私有云场景下的基于最小优先策略的轮询算法,并对改进后的算法性能进行了评价。创新点主要包括：一是在轮询中引入排序和更新周期的概念,二是在负载均衡器中引入两个负载表,避免负载表的读写不一致现象。第二,研究分析现有的分布式负载均衡算法,并针对文献中随机游走算法的低效和不足问题进行了改进,改进后的分组随机游走算法属于分布式的,适合使用在公有云环境中,最后对改进后的算法性能进行了评价分析。创新点主要包括：一是在随机游走算法中引入节点的平均空闲资源数丽,可用于快速定位转移节点,加速集群均衡的速度；二是在随机游走算法中引入地理因素来进行集群分组,分别进行组内和组间的均衡,优先进行组内均衡。最后,对全文进行了总结,归纳了本文的研究内容以及针对现有问题进行的改进,并进行了下一步工作的展望。