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一荒适、四層和七層負載均衡的區(qū)別
1舶治、四層負載均衡器也稱為四層交換機，它主要是通過分析ip層及tcp/udp層的流量實現(xiàn)的基于ip+端口
2郊艘、tcp應用實例：負載均衡器在接收到第一個來自SYN請求時玻佩，會通過設(shè)定的負載均衡算法選擇一臺最佳的后端服務器出嘹，同時將報文中的目標ip修改為后端服務器ip，然后直接轉(zhuǎn)發(fā)給該服務器咬崔。負載均衡器在這個過程中相當于一個路由器的作用
3税稼、七層負載均衡器也稱為7層交換機，位于iso應用層垮斯，支持多種應用協(xié)議郎仆，常見的HTTP,FTP,SMTP等。七層負載均衡器可以根據(jù)報文內(nèi)容兜蠕，再配合負載均衡算法來選擇后端服務器扰肌。因此也稱為“內(nèi)容交換機”。七層負載均衡器在這個情況下類似于一個代理服務器熊杨。
二曙旭、LVS應用特點
LVS：使用Linux內(nèi)核集群實現(xiàn)一個高性能盗舰、高可用的負載均衡服務器，它具有很好的可伸縮性（Scalability)桂躏、可靠性（Reliability)和可管理性（Manageability)钻趋。
LVS的優(yōu)點是：
1、抗負載能力強剂习、是工作在網(wǎng)絡(luò)4層之上僅作分發(fā)之用蛮位，沒有流量的產(chǎn)生，這個特點也決定了它在負載均衡軟件里的性能最強的鳞绕，對內(nèi)存和cpu資源消耗比較低土至。
2、配置性比較低猾昆，這是一個缺點也是一個優(yōu)點陶因，因為沒有可太多配置的東西，所以并不需要太多接觸垂蜗，大大減少了人為出錯的幾率楷扬。
3、工作穩(wěn)定贴见，因為其本身抗負載能力很強烘苹，自身有完整的雙機熱備方案，如LVS+Keepalived片部，不過我們在項目實施中用得最多的還是LVS/DR+Keepalived镣衡。
4、無流量档悠，LVS只分發(fā)請求廊鸥，而流量并不從它本身出去，這點保證了均衡器IO的性能不會收到大流量的影響辖所。
5惰说、應用范圍比較廣，因為LVS工作在4層缘回，所以它幾乎可以對所有應用做負載均衡吆视，包括http、數(shù)據(jù)庫酥宴、在線聊天室等等啦吧。
LVS的缺點是：
1、軟件本身不支持正則表達式處理拙寡，不能做動靜分離授滓；而現(xiàn)在許多網(wǎng)站在這方面都有較強的需求，這個是Nginx/HAProxy+Keepalived的優(yōu)勢所在。
2褒墨、如果是網(wǎng)站應用比較龐大的話，LVS/DR+Keepalived實施起來就比較復雜了擎宝，特別后面有Windows Server的機器的話郁妈，如果實施及配置還有維護過程就比較復雜了，相對而言绍申，Nginx/HAProxy+Keepalived就簡單多了噩咪。
三、Nginx應用特點
Nginx的優(yōu)點是：
1极阅、工作在網(wǎng)絡(luò)的7層之上胃碾，可以針對http應用做一些分流的策略，比如針對域名筋搏、目錄結(jié)構(gòu)仆百，它的正則規(guī)則比HAProxy更為強大和靈活，這也是它目前廣泛流行的主要原因之一奔脐，Nginx單憑這點可利用的場合就遠多于LVS了俄周。
2、Nginx對網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性的依賴非常小髓迎，理論上能ping通就就能進行負載功能峦朗，這個也是它的優(yōu)勢之一；相反LVS對網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性依賴比較大排龄，這點本人深有體會波势；
3、Nginx安裝和配置比較簡單橄维，測試起來比較方便尺铣，它基本能把錯誤用日志打印出來。LVS的配置争舞、測試就要花比較長的時間了迄埃，LVS對網(wǎng)絡(luò)依賴比較大。
4兑障、可以承擔高負載壓力且穩(wěn)定侄非，在硬件不差的情況下一般能支撐幾萬次的并發(fā)量，負載度比LVS相對小些流译。
5逞怨、Nginx可以通過端口檢測到服務器內(nèi)部的故障，比如根據(jù)服務器處理網(wǎng)頁返回的狀態(tài)碼福澡、超時等等叠赦，并且會把返回錯誤的請求重新提交到另一個節(jié)點，不過其中缺點就是不支持url來檢測。比如用戶正在上傳一個文件除秀，而處理該上傳的節(jié)點剛好在上傳過程中出現(xiàn)故障糯累，Nginx會把上傳切到另一臺服務器重新處理，而LVS就直接斷掉了册踩，如果是上傳一個很大的文件或者很重要的文件的話泳姐，用戶可能會因此而不滿。
6暂吉、Nginx不僅僅是一款優(yōu)秀的負載均衡器/反向代理軟件胖秒，它同時也是功能強大的Web應用服務器。LNMP也是近幾年非常流行的web架構(gòu)慕的，在高流量的環(huán)境中穩(wěn)定性也很好阎肝。
7、Nginx現(xiàn)在作為Web反向加速緩存越來越成熟了肮街，速度比傳統(tǒng)的Squid服務器更快风题，可以考慮用其作為反向代理加速器。
8嫉父、Nginx可作為中層反向代理使用俯邓，這一層面Nginx基本上無對手，唯一可以對比Nginx的就只有l(wèi)ighttpd了熔号，不過lighttpd目前還沒有做到Nginx完全的功能稽鞭，配置也不那么清晰易讀，社區(qū)資料也遠遠沒Nginx活躍引镊。
9朦蕴、Nginx也可作為靜態(tài)網(wǎng)頁和圖片服務器，這方面的性能也無對手弟头。還有Nginx社區(qū)非撤宰ィ活躍，第三方模塊也很多赴恨。
Nginx的缺點是：
1疹娶、Nginx僅能支持http、https和Email協(xié)議伦连，這樣就在適用范圍上面小些雨饺，這個是它的缺點。
2惑淳、對后端服務器的健康檢查额港，只支持通過端口來檢測，不支持通過url來檢測歧焦。不支持Session的直接保持移斩，但能通過ip_hash來解決。
四、HAProxy應用特點
HAProxy的優(yōu)點：
1向瓷、HAProxy也是支持虛擬主機的肠套。
2、HAProxy的優(yōu)點能夠補充Nginx的一些缺點猖任，比如支持Session的保持你稚，Cookie的引導；同時支持通過獲取指定的url來檢測后端服務器的狀態(tài)超升。
3入宦、HAProxy跟LVS類似哺徊，本身就只是一款負載均衡軟件室琢；單純從效率上來講HAProxy會比Nginx有更出色的負載均衡速度，在并發(fā)處理上也是優(yōu)于Nginx的落追。
4盈滴、HAProxy支持TCP協(xié)議的負載均衡轉(zhuǎn)發(fā)，可以對MySQL讀進行負載均衡轿钠，對后端的MySQL節(jié)點進行檢測和負載均衡巢钓，大家可以用LVS+Keepalived對MySQL主從做負載均衡。
5疗垛、HAProxy負載均衡策略非常多症汹，HAProxy的負載均衡算法現(xiàn)在具體有如下8種：
① roundrobin，表示簡單的輪詢贷腕，這個不多說背镇，這個是負載均衡基本都具備的；
② static-rr泽裳，表示根據(jù)權(quán)重瞒斩，建議關(guān)注；
③ leastconn涮总，表示最少連接者先處理胸囱，建議關(guān)注；
④ source瀑梗，表示根據(jù)請求源IP烹笔，這個跟Nginx的IP_hash機制類似，我們用其作為解決session問題的一種方法抛丽，建議關(guān)注箕宙；
⑤ ri，表示根據(jù)請求的URI铺纽；
⑥ rl_param柬帕，表示根據(jù)請求的URl參數(shù)’balance url_param’ requires an URL parameter name；
⑦ hdr(name)，表示根據(jù)HTTP請求頭來鎖定每一次HTTP請求陷寝；
⑧ rdp-cookie(name)锅很，表示根據(jù)據(jù)cookie(name)來鎖定并哈希每一次TCP請求。
HAPorxy缺點：
- 不支持POP/SMTP協(xié)議凤跑、SPDY協(xié)議
- 不支持HTTP cache緩存功能”玻現(xiàn)在不少開源的lb項目，都或多或少具備HTTP cache功能仔引。
- 重載配置的功能需要重啟進程扔仓，雖然也是soft restart，但沒有Nginx的reaload更為平滑和友好咖耘。
- 多進程模式支持不夠好
五翘簇、Nginx和LVS對比的總結(jié)：
1、Nginx工作在網(wǎng)絡(luò)的7層儿倒，所以它可以針對http應用本身來做分流策略版保，比如針對域名、目錄結(jié)構(gòu)等夫否，相比之下LVS并不具備這樣的功能彻犁，所以Nginx單憑這點可利用的場合就遠多于LVS了；但Nginx有用的這些功能使其可調(diào)整度要高于LVS凰慈，所以經(jīng)常要去觸碰觸碰汞幢，觸碰多了，人為出問題的幾率也就會大微谓。
2森篷、Nginx對網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性的依賴較小，理論上只要ping得通堰酿，網(wǎng)頁訪問正常疾宏，Nginx就能連得通，這是Nginx的一大優(yōu)勢触创！Nginx同時還能區(qū)分內(nèi)外網(wǎng)坎藐，如果是同時擁有內(nèi)外網(wǎng)的節(jié)點，就相當于單機擁有了備份線路哼绑；LVS就比較依賴于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境岩馍，目前來看服務器在同一網(wǎng)段內(nèi)并且LVS使用direct方式分流，效果較能得到保證抖韩。另外注意蛀恩，LVS需要向托管商至少申請多一個ip來做Visual IP，貌似是不能用本身的IP來做VIP的茂浮。要做好LVS管理員双谆，確實得跟進學習很多有關(guān)網(wǎng)絡(luò)通信方面的知識壳咕，就不再是一個HTTP那么簡單了。
3顽馋、Nginx安裝和配置比較簡單谓厘，測試起來也很方便，因為它基本能把錯誤用日志打印出來寸谜。LVS的安裝和配置竟稳、測試就要花比較長的時間了；LVS對網(wǎng)絡(luò)依賴比較大熊痴，很多時候不能配置成功都是因為網(wǎng)絡(luò)問題而不是配置問題他爸，出了問題要解決也相應的會麻煩得多。
4果善、Nginx也同樣能承受很高負載且穩(wěn)定诊笤，但負載度和穩(wěn)定度差LVS還有幾個等級：Nginx處理所有流量所以受限于機器IO和配置；本身的bug也還是難以避免的岭埠。
5盏混、Nginx可以檢測到服務器內(nèi)部的故障蔚鸥，比如根據(jù)服務器處理網(wǎng)頁返回的狀態(tài)碼惜论、超時等等，并且會把返回錯誤的請求重新提交到另一個節(jié)點止喷。目前LVS中 ldirectd也能支持針對服務器內(nèi)部的情況來監(jiān)控馆类，但LVS的原理使其不能重發(fā)請求。比如用戶正在上傳一個文件弹谁，而處理該上傳的節(jié)點剛好在上傳過程中出現(xiàn)故障乾巧，Nginx會把上傳切到另一臺服務器重新處理，而LVS就直接斷掉了预愤，如果是上傳一個很大的文件或者很重要的文件的話沟于，用戶可能會因此而惱火。
6植康、Nginx對請求的異步處理可以幫助節(jié)點服務器減輕負載旷太，假如使用apache直接對外服務，那么出現(xiàn)很多的窄帶鏈接時apache服務器將會占用大 量內(nèi)存而不能釋放销睁，使用多一個Nginx做apache代理的話供璧，這些窄帶鏈接會被Nginx擋住，apache上就不會堆積過多的請求冻记，這樣就減少了相當多的資源占用睡毒。這點使用squid也有相同的作用，即使squid本身配置為不緩存冗栗，對apache還是有很大幫助的演顾。
7供搀、Nginx能支持http、https和email（email的功能比較少用）钠至，LVS所支持的應用在這點上會比Nginx更多趁曼。在使用上，一般最前端所采取的策略應是LVS棕洋，也就是DNS的指向應為LVS均衡器挡闰，LVS的優(yōu)點令它非常適合做這個任務。重要的ip地址掰盘，最好交由LVS托管摄悯，比如數(shù)據(jù)庫的 ip、webservice服務器的ip等等愧捕，這些ip地址隨著時間推移奢驯，使用面會越來越大，如果更換ip則故障會接踵而至次绘。所以將這些重要ip交給 LVS托管是最為穩(wěn)妥的瘪阁，這樣做的唯一缺點是需要的VIP數(shù)量會比較多。Nginx可作為LVS節(jié)點機器使用邮偎，一是可以利用Nginx的功能管跺，二是可以利用Nginx的性能。當然這一層面也可以直接使用squid禾进，squid的功能方面就比Nginx弱不少了豁跑，性能上也有所遜色于Nginx。Nginx也可作為中層代理使用泻云，這一層面Nginx基本上無對手艇拍，唯一可以撼動Nginx的就只有l(wèi)ighttpd了，不過lighttpd目前還沒有能做到 Nginx完全的功能宠纯，配置也不那么清晰易讀卸夕。另外，中層代理的IP也是重要的婆瓜，所以中層代理也擁有一個VIP和LVS是最完美的方案了快集。具體的應用還得具體分析，如果是比較小的網(wǎng)站（日PV小于1000萬）勃救，用Nginx就完全可以了碍讨，如果機器也不少，可以用DNS輪詢蒙秒，LVS所耗費的機器還是比較多的勃黍；大型網(wǎng)站或者重要的服務，機器不發(fā)愁的時候晕讲，要多多考慮利用LVS覆获。
六马澈、負載均衡的使用場景
現(xiàn)在對網(wǎng)絡(luò)負載均衡的使用是隨著網(wǎng)站規(guī)模的提升根據(jù)不同的階段來使用不同的技術(shù)：
第一階段：利用Nginx或HAProxy進行單點的負載均衡，這一階段服務器規(guī)模剛脫離開單服務器弄息、單數(shù)據(jù)庫的模式痊班，需要一定的負載均衡，但是仍然規(guī)模較小沒有專業(yè)的維護團隊來進行維護摹量，也沒有需要進行大規(guī)模的網(wǎng)站部署涤伐。這樣利用Nginx或HAproxy就是第一選擇，此時這些東西上手快缨称， 配置容易凝果，在七層之上利用HTTP協(xié)議就可以。這時是第一選擇睦尽。
第二階段：隨著網(wǎng)絡(luò)服務進一步擴大器净，這時單點的Nginx已經(jīng)不能滿足，這時使用LVS或者商用Array就是首要選擇当凡，Nginx此時就作為LVS或者Array的節(jié)點來使用山害，具體LVS或Array的是選擇是根據(jù)公司規(guī)模和預算來選擇，Array的應用交付功能非常強大沿量，本人在某項目中使用過浪慌，性價比也遠高于F5，商用首選欧瘪！但是一般來說這階段相關(guān)人才跟不上業(yè)務的提升眷射，所以購買商業(yè)負載均衡已經(jīng)成為了必經(jīng)之路匙赞。
第三階段：這時網(wǎng)絡(luò)服務已經(jīng)成為主流產(chǎn)品佛掖，此時隨著公司知名度也進一步擴展，相關(guān)人才的能力以及數(shù)量也隨之提升涌庭，這時無論從開發(fā)適合自身產(chǎn)品的定制芥被，以及降低成本來講開源的LVS，已經(jīng)成為首選坐榆，這時LVS會成為主流拴魄。
最終形成比較理想的基本架構(gòu)為：Array/LVS — Nginx/Haproxy — Squid/Varnish — AppServer。
參考資源：https://mp.weixin.qq.com/s/GtZMJK261grlfx7yZiOMLQ
https://blog.csdn.net/qlj324513/article/details/81541282?utm_source=copy
