Sing-box 负载均衡与路由选择机制的技术演进

背景与现状

Sing-box 作为一款新兴的网络工具，其核心功能之一是通过出站规则(Outbound)实现流量路由。当前版本中，用户主要通过 selector 和 urltest 两种出站类型来实现节点选择功能：

• selector：提供手动选择节点的能力
• urltest：通过URL测试自动选择最优节点

然而，现有架构存在一些局限性，社区提出了三种改进方案，旨在提供更灵活、更强大的路由选择机制。

技术方案分析

方案一：路由动作集成选择功能

该方案建议将选择功能整合到路由动作中，通过扩展 route 动作的参数来实现：

{
  "action": "route",
  "outbounds": ["proxy1", "proxy2"],
  "default": "proxy1",
  "mode": "selector/urltest/random"
}

优势：

• 统一路由逻辑，减少配置复杂度
• 可扩展多种选择模式

挑战：

• 无法嵌套使用选择器
• 限制了选择器只能用于路由动作

方案二：专用负载均衡出站

此方案提出新增 balancer 出站类型，专门处理负载均衡场景：

{
  "type": "balancer",
  "outbounds": ["node-a", "node-b"],
  "mode": "random/round-robin/weighted",
  "default": "node-a"
}

特点：

• 支持多种负载均衡算法
• 保持与现有架构的兼容性
• 可独立使用或与其他功能组合

方案三：通用选择器条件

该方案将选择器提升为一级配置项，可作为路由条件使用：

{
  "selectors": [{
    "name": "ad_filter",
    "options": ["on", "off"],
    "default": "off"
  }],
  "rules": [{
    "selector": "ad_filter",
    "selector-value": "on"
  }]
}

创新点：

• 选择器不再局限于节点选择
• 支持多条件组合
• 提供更细粒度的控制能力

技术考量与建议

从架构设计的角度，三种方案各有侧重：

1. 方案一适合简化基础使用场景，但灵活性受限
2. 方案二保持了出站类型的独立性，易于扩展新算法
3. 方案三提供了最高灵活性，但实现复杂度较高

建议采用分层设计：

• 基础层：保留现有出站类型，确保兼容性
• 增强层：实现负载均衡出站，满足高级需求
• 扩展层：提供通用选择器条件，支持复杂场景

实现建议

1. 负载均衡算法应包括：

   • 随机选择(Random)
   • 轮询(Round-robin)
   • 加权选择(Weighted)
   • 延迟最优(Latency-based)

2. 选择器条件应支持：

   • 布尔型开关
   • 枚举值选择
   • 数值范围条件

3. 性能优化考虑：

   • 选择结果缓存
   • 异步健康检查
   • 最小连接数算法

总结

Sing-box 的路由选择机制演进方向应兼顾易用性与灵活性。通过引入负载均衡出站和通用选择器条件，可以满足从简单到复杂的各种使用场景，同时保持配置的清晰性和可维护性。这种分层设计既照顾了普通用户的基础需求，也为高级用户提供了充分的定制空间。