几种负载均衡策略比较_1.docx

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1、几种负载均衡策略比较PS：Nginx/LVS/HAProxy是目前使用最广泛的三种负载平衡软件，本人都在多个项目中施行过，参考了一些资料，结合本人的一些使用经历，总结一下。一般对负载平衡的使用是随着网站规模的提升根据不同的阶段来使用不同的技术。详细的应用需求还得详细分析，假如是中小型的Web应用，比方日PV小于1000万，用Nginx就完全能够了；假如机器不少，能够用DNS轮询，LVS所消耗的机器还是比拟多的；大型网站或重要的服务，且服务器比拟多时，能够考虑用LVS。一种是通过硬件来进行进行，常见的硬件有比拟昂贵的F5和Array等商用的负载平衡器，它的优点就是有专业的维护团队来对这些服务进行

2、维护、缺点就是花销太大，所以对于规模较小的网络服务来讲暂时还没有需要使用；另外一种就是类似于Nginx/LVS/HAProxy的基于Linux的开源免费的负载平衡软件，这些都是通过软件级别来实现，所以费用非常低廉。目前关于网站架构一般比拟合理流行的架构方案：Web前端采用Nginx/HAProxy+Keepalived作负载平衡器；后端采用MySQL数据库一主多从和读写分离，采用LVS+Keepalived的架构。当然要根据项目详细需求制定方案。下面讲讲各自的特点和适用场合。一、NginxNginx的优点是：1、工作在网络的7层之上，能够针对应用做一些分流的策略，比方针对域名、目录构造，它的正

3、则规则比HAProxy更为强大和灵敏，这也是它目前广泛流行的主要原因之一，Nginx单凭这点可利用的场合就远多于LVS了。2、Nginx对网络稳定性的依靠非常小，理论上能ping通就就能进行负载功能，这个也是它的优势之一；相反LVS对网络稳定性依靠比拟大，这点本人深有体会；3、Nginx安装和配置比拟简单，测试起来比拟方便，它基本能把错误用日志打印出来。LVS的配置、测试就要花比拟长的时间了，LVS对网络依靠比拟大。3、能够承当高负载压力且稳定，在硬件不差的情况下一般能支撑几万次的并发量，负载度比LVS相对小些。4、Nginx能够通过端口检测到服务器内部的故障，比方根据服务器处理网页返回的状态

4、码、超时等等，并且会把返回错误的请求重新提交到另一个节点，不过其中缺点就是不支持url来检测。比方用户正在上传一个文件，而处理该上传的节点恰好在上传经过中出现故障，Nginx会把上传切到另一台服务器重新处理，而LVS就直接断掉了，假如是上传一个很大的文件或者很重要的文件的话，用户可能会因而而不满。5、Nginx不仅仅是一款优秀的负载平衡器/反向代理软件，它同时也是功能强大的Web应用服务器。LNMP也是近几年非常流行的web架构，在高流量的环境中稳定性也很好。6、Nginx如今作为Web反向加速缓存越来越成熟了，速度比传统的Squid服务器更快，能够考虑用其作为反向代理加速器。7、Nginx可

5、作为中层反向代理使用，这一层面Nginx基本上无对手，唯一能够比照Nginx的就只要ligd了，不过ligd目前还没有做到Nginx完全的功能，配置也不那么明晰易读，社区资料也远远没Nginx活跃。8、Nginx可以作为静态网页和图片服务器，这方面的性能也无对手。还有Nginx社区非常活跃，第三方模块也很多。淘宝的前端使用的Tengine就是基于nginx做的二次开发定制版。Nginx常规的HTTP请求和响应流程图：Nginx的缺点是：1、Nginx仅能支持、s和Email协议，这样就在适用范围上面小些，这个是它的缺点。2、对后端服务器的健康检查，只支持通过端口来检测，不支持通过url来检测。

6、不支持Session的直接保持，但能通过ip_hash来解决。二、LVSLVS：使用Linux内核集群实现一个高性能、高可用的负载平衡服务器，它具有很好的可伸缩性Scalability)、可靠性Reliability)和可管理性Manageability)。LVS的优点是：1、抗负载能力强、是工作在网络4层之上仅作分发之用，没有流量的产生，这个特点也决定了它在负载平衡软件里的性能最强的，对内存和cpu资源消耗比拟低。2、配置性比拟低，这是一个缺点也是一个优点，由于没有可过多配置的东西，所以并不需要过多接触，大大减少了人为出错的几率。3、工作稳定，由于其本身抗负载能力很强，本身有完好的双机热备方

7、案，如LVS+Keepalived，不过我们在项目施行中用得最多的还是LVS/DR+Keepalived。4、无流量，LVS只分发请求，而流量并不从它本身出去，这点保证了平衡器IO的性能不会收到大流量的影响。5、应用范围比拟广，由于LVS工作在4层，所以它几乎能够对所有应用做负载平衡，包括、数据库、在线聊天室等等。LVSDR(DirectRouting)形式的网络流程图：LVS的缺点是：1、软件本身不支持正则表达式处理，不能做动静分离；而如今很多网站在这方面都有较强的需求，这个是Nginx/HAProxy+Keepalived的优势所在。2、假如是网站应用比拟庞大的话，LVS/DR+Keepa

8、lived施行起来就比拟复杂了，十分后面有Windows?Server的机器的话，假如施行及配置还有维护经过就比拟复杂了，相对而言，Nginx/HAProxy+Keepalived就简单多了。三、HAProxyHAProxy的特点是：1、HAProxy也是支持虚拟主机的。2、HAProxy的优点能够补充Nginx的一些缺点，比方支持Session的保持，Cookie的引导；同时支持通过获取指定的url来检测后端服务器的状态。3、HAProxy跟LVS类似，本身就只是一款负载平衡软件；单纯从效率上来讲HAProxy会比Nginx有更出色的负载平衡速度，在并发处理上也是优于Nginx的。4、HAP

9、roxy支持TCP协议的负载平衡转发，能够对MySQL读进行负载平衡，对后端的MySQL节点进行检测和负载平衡，大家能够用LVS+Keepalived对MySQL主从做负载平衡。5、HAProxy负载平衡策略非常多，HAProxy的负载平衡算法如今详细有如下8种：roundrobin，表示简单的轮询，这个不多讲，这个是负载平衡基本都具备的；static-rr，表示根据权重，建议关注；leastconn，表示最少连接者先处理，建议关注；source，表示根据请求源IP，这个跟Nginx的IP_hash机制类似，我们用其作为解决session问题的一种方法，建议关注；ri，表示根据请求的URI；r

10、l_param，表示根据请求的URl参数balanceurl_paramrequiresanURLparametername；hdr(name)，表示根据HTTP请求头来锁定每一次HTTP请求；rdp-cookie(name)，表示根据据cookie(name)来锁定并哈希每一次TCP请求。四、总结Nginx和LVS比照的总结：1、Nginx工作在网络的7层，所以它能够针对应用本身来做分流策略，比方针对域名、目录构造等，相比之下LVS并不具备这样的功能，所以Nginx单凭这点可利用的场合就远多于LVS了；但Nginx有用的这些功能使其可调整度要高于LVS，所以经常要去触碰触碰，触碰多了，人为出

11、问题的几率也就会大。2、Nginx对网络稳定性的依靠较小，理论上只要ping得通，网页访问正常，Nginx就能连得通，这是Nginx的一大优势！Nginx同时还能区分内外网，假如是同时拥有内外网的节点，就相当于单机拥有了备份线路；LVS就比拟依靠于网络环境，目前来看服务器在同一网段内并且LVS使用direct方式分流，效果较能得到保证。另外注意，LVS需要向托管商至少申请多一个ip来做VisualIP，貌似是不能用本身的IP来做VIP的。要做好LVS管理员，确实得跟进学习很多有关网络通信方面的知识，就不再是一个HTTP那么简单了。3、Nginx安装和配置比拟简单，测试起来也很方便，由于它基本能

12、把错误用日志打印出来。LVS的安装和配置、测试就要花比拟长的时间了；LVS对网络依靠比拟大，很多时候不能配置成功都是由于网络问题而不是配置问题，出了问题要解决也相应的会费事得多。4、Nginx也同样能承受很高负载且稳定，但负载度和稳定度差LVS还有几个等级：Nginx处理所有流量所以受限于机器IO和配置；本身的bug也还是难以避免的。5、Nginx能够检测到服务器内部的故障，比方根据服务器处理网页返回的状态码、超时等等，并且会把返回错误的请求重新提交到另一个节点。目前LVS中ldirectd也能支持针对服务器内部的情况来监控，但LVS的原理使其不能重发请求。比方用户正在上传一个文件，而处理该上

13、传的节点恰好在上传经过中出现故障，Nginx会把上传切到另一台服务器重新处理，而LVS就直接断掉了，假如是上传一个很大的文件或者很重要的文件的话，用户可能会因而而恼火。6、Nginx对请求的异步处理能够帮助节点服务器减轻负载，假设使用apache直接对外服务，那么出现很多的窄带链接时apache服务器将会占用大量内存而不能释放，使用多一个Nginx做apache代理的话，这些窄带链接会被Nginx挡住，apache上就不会堆积太多的请求，这样就减少了相当多的资源占用。这点使用squid也有一样的作用，即便squid本身配置为不缓存，对apache还是有很大帮助的。7、Nginx能支持、s和em

14、ailemail的功能比拟少用，LVS所支持的应用在这点上会比Nginx更多。在使用上，一般最前端所采取的策略应是LVS，也就是DNS的指向应为LVS平衡器，LVS的优点令它非常合适做这个任务。重要的ip地址，最好交由LVS托管，比方数据库的ip、webservice服务器的ip等等，这些ip地址随着时间推移，使用面会越来越大，假如更换ip则故障会接踵而至。所以将这些重要ip交给LVS托管是最为稳妥的，这样做的唯一缺点是需要的VIP数量会比拟多。Nginx可作为LVS节点机器使用，一是能够利用Nginx的功能，二是能够利用Nginx的性能。当然这一层面可以以直接使用squid，squid的功能

15、方面就比Nginx弱不少了，性能上也有所逊色于Nginx。Nginx可以作为中层代理使用，这一层面Nginx基本上无对手，唯一能够撼动Nginx的就只要ligd了，不过ligd目前还没有能做到Nginx完全的功能，配置也不那么明晰易读。另外，中层代理的IP也是重要的，所以中层代理也拥有一个VIP和LVS是最完美的方案了。详细的应用还得详细分析，假如是比拟小的网站日PV小于1000万，用Nginx就完全能够了，假如机器也不少，能够用DNS轮询，LVS所消耗的机器还是比拟多的；大型网站或者重要的服务，机器不发愁的时候，要多多考虑利用LVS。如今对网络负载平衡的使用是随着网站规模的提升根据不同的阶段

16、来使用不同的技术：第一阶段：利用Nginx或HAProxy进行单点的负载平衡，这一阶段服务器规模刚脱离开单服务器、单数据库的形式，需要一定的负载平衡，但是仍然规模较小没有专业的维护团队来进行维护，也没有需要进行大规模的网站部署。这样利用Nginx或HAproxy就是第一选择，此时这些东西上手快，配置容易，在七层之上利用HTTP协议就能够。这时是第一选择。第二阶段：随着网络服务进一步扩大，这时单点的Nginx已经不能知足，这时使用LVS或者商用Array就是首要选择，Nginx此时就作为LVS或者Array的节点来使用，详细LVS或Array的是选择是根据公司规模和预算来选择，Array的应用交付功能非常强大，本人在某项目中使用过，性价比也远高于F5，商用首选！但是一般来讲这阶段相关人才跟不上业务的提升，所以购买商业负载平衡已经成为了必经之路。第三阶段：这时网络服务已经成为主流产品，此时随着公司知名度也进一步扩展，相关人才的能力以及数量也随之提升，这时无论从开发合适本身产品的定制，以及降低成本来讲开源的LVS，已经成为首选，这时LVS会成为主流。最终构成比拟理想的基本架构为：Array/LVSNginx/HaproxySquid/VarnishAppServer。