PS：Nginx/LVS/HAProxy是目前使用最廣泛的三種負載均衡軟件，本人都在多個項目中實施過，參考了一些資料杂数，結合自己的一些使用經(jīng)驗奋单，總結一下锉试。
一般對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。具體的應用需求還得具體分析览濒，如果是中小型的Web應用呆盖，比如日PV小于1000萬，用Nginx就完全可以了贷笛；如果機器不少应又，可以用DNS輪詢，LVS所耗費的機器還是比較多的乏苦；大型網(wǎng)站或重要的服務株扛，且服務器比較多時，可以考慮用LVS汇荐。
一種是通過硬件來進行進行席里，常見的硬件有比較昂貴的F5和Array等商用的負載均衡器，它的優(yōu)點就是有專業(yè)的維護團隊來對這些服務進行維護拢驾、缺點就是花銷太大奖磁，所以對于規(guī)模較小的網(wǎng)絡服務來說暫時還沒有需要使用；另外一種就是類似于Nginx/LVS/HAProxy的基于Linux的開源免費的負載均衡軟件繁疤，這些都是通過軟件級別來實現(xiàn)咖为，所以費用非常低廉。
目前關于網(wǎng)站架構一般比較合理流行的架構方案：Web前端采用Nginx/HAProxy+Keepalived作負載均衡器稠腊；后端采用MySQL數(shù)據(jù)庫一主多從和讀寫分離躁染，采用LVS+Keepalived的架構。當然要根據(jù)項目具體需求制定方案架忌。下面說說各自的特點和適用場合吞彤。
一、Nginx
Nginx的優(yōu)點是：
- 工作在網(wǎng)絡的7層之上，可以針對http應用做一些分流的策略饰恕，比如針對域名挠羔、目錄結構，它的正則規(guī)則比HAProxy更為強大和靈活埋嵌，這也是它目前廣泛流行的主要原因之一破加，Nginx單憑這點可利用的場合就遠多于LVS了。
- Nginx對網(wǎng)絡穩(wěn)定性的依賴非常小雹嗦，理論上能ping通就就能進行負載功能范舀，這個也是它的優(yōu)勢之一；相反LVS對網(wǎng)絡穩(wěn)定性依賴比較大了罪，這點本人深有體會锭环；
- Nginx安裝和配置比較簡單，測試起來比較方便泊藕，它基本能把錯誤用日志打印出來辅辩。LVS的配置、測試就要花比較長的時間了吱七，LVS對網(wǎng)絡依賴比較大。
- 可以承擔高負載壓力且穩(wěn)定鹤竭，在硬件不差的情況下一般能支撐幾萬次的并發(fā)量踊餐，負載度比LVS相對小些。
- Nginx可以通過端口檢測到服務器內(nèi)部的故障臀稚，比如根據(jù)服務器處理網(wǎng)頁返回的狀態(tài)碼吝岭、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)點吧寺，不過其中缺點就是不支持url來檢測窜管。比如用戶正在上傳一個文件，而處理該上傳的節(jié)點剛好在上傳過程中出現(xiàn)故障稚机，Nginx會把上傳切到另一臺服務器重新處理幕帆，而LVS就直接斷掉了，如果是上傳一個很大的文件或者很重要的文件的話赖条，用戶可能會因此而不滿失乾。
- Nginx不僅僅是一款優(yōu)秀的負載均衡器/反向代理軟件，它同時也是功能強大的Web應用服務器纬乍。LNMP也是近幾年非常流行的web架構碱茁，在高流量的環(huán)境中穩(wěn)定性也很好。
- Nginx現(xiàn)在作為Web反向加速緩存越來越成熟了仿贬，速度比傳統(tǒng)的Squid服務器更快纽竣，可以考慮用其作為反向代理加速器。
- Nginx可作為中層反向代理使用，這一層面Nginx基本上無對手蜓氨，唯一可以對比Nginx的就只有l(wèi)ighttpd了聋袋，不過lighttpd目前還沒有做到Nginx完全的功能，配置也不那么清晰易讀语盈，社區(qū)資料也遠遠沒Nginx活躍舱馅。
- 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刀荒。還有Nginx社區(qū)非炒停活躍，第三方模塊也很多缠借。
淘寶的前端使用的Tengine就是基于nginx做的二次開發(fā)定制版干毅。
Nginx常規(guī)的HTTP請求和響應流程圖：
Nginx的缺點是：
- Nginx僅能支持http、https和Email協(xié)議泼返，這樣就在適用范圍上面小些硝逢，這個是它的缺點。
- 對后端服務器的健康檢查绅喉，只支持通過端口來檢測渠鸽，不支持通過url來檢測。不支持Session的直接保持柴罐，但能通過ip_hash來解決徽缚。
二、LVS
LVS：使用Linux內(nèi)核集群實現(xiàn)一個高性能革屠、高可用的負載均衡服務器凿试，它具有很好的可伸縮性（Scalability)、可靠性（Reliability)和可管理性（Manageability)似芝。
LVS的優(yōu)點是：
1. 抗負載能力強那婉、是工作在網(wǎng)絡4層之上僅作分發(fā)之用，沒有流量的產(chǎn)生党瓮，這個特點也決定了它在負載均衡軟件里的性能最強的详炬，對內(nèi)存和cpu資源消耗比較低。
2寞奸、配置性比較低痕寓，這是一個缺點也是一個優(yōu)點，因為沒有可太多配置的東西蝇闭，所以并不需要太多接觸呻率，大大減少了人為出錯的幾率。
3呻引、工作穩(wěn)定礼仗，因為其本身抗負載能力很強，自身有完整的雙機熱備方案，如LVS+Keepalived元践，不過我們在項目實施中用得最多的還是LVS/DR+Keepalived韭脊。
4、無流量单旁，LVS只分發(fā)請求沪羔，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象浑。
5蔫饰、應用范圍比較廣，因為LVS工作在4層愉豺，所以它幾乎可以對所有應用做負載均衡篓吁，包括http、數(shù)據(jù)庫蚪拦、在線聊天室等等杖剪。
LVS DR(Direct Routing)模式的網(wǎng)絡流程圖：
LVS的缺點是：
1、軟件本身不支持正則表達式處理驰贷，不能做動靜分離盛嘿；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)勢所在括袒。
2次兆、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箱熬，特別后面有Windows Server的機器的話类垦，如果實施及配置還有維護過程就比較復雜了狈邑，相對而言城须，Nginx/HAProxy+Keepalived就簡單多了。
三米苹、HAProxy
HAProxy的特點是：
1糕伐、HAProxy也是支持虛擬主機的。
2蘸嘶、HAProxy的優(yōu)點能夠補充Nginx的一些缺點良瞧，比如支持Session的保持，Cookie的引導训唱；同時支持通過獲取指定的url來檢測后端服務器的狀態(tài)褥蚯。
3、HAProxy跟LVS類似况增，本身就只是一款負載均衡軟件赞庶；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。
4歧强、HAProxy支持TCP協(xié)議的負載均衡轉發(fā)澜薄，可以對MySQL讀進行負載均衡，對后端的MySQL節(jié)點進行檢測和負載均衡摊册，大家可以用LVS+Keepalived對MySQL主從做負載均衡肤京。
5、HAProxy負載均衡策略非常多茅特，HAProxy的負載均衡算法現(xiàn)在具體有如下8種：
① roundrobin忘分，表示簡單的輪詢，這個不多說温治，這個是負載均衡基本都具備的饭庞；
② static-rr，表示根據(jù)權重熬荆，建議關注舟山；
③ leastconn，表示最少連接者先處理卤恳，建議關注累盗；
④ source，表示根據(jù)請求源IP突琳，這個跟Nginx的IP_hash機制類似若债，我們用其作為解決session問題的一種方法，建議關注拆融；
⑤ ri蠢琳，表示根據(jù)請求的URI；
⑥ rl_param镜豹，表示根據(jù)請求的URl參數(shù)’balance url_param’ requires an URL parameter name傲须；
⑦ hdr(name)，表示根據(jù)HTTP請求頭來鎖定每一次HTTP請求趟脂；
⑧ rdp-cookie(name)泰讽，表示根據(jù)據(jù)cookie(name)來鎖定并哈希每一次TCP請求。
四昔期、總結
**Nginx和LVS對比的總結：
**1已卸、Nginx工作在網(wǎng)絡的7層，所以它可以針對http應用本身來做分流策略硼一，比如針對域名累澡、目錄結構等，相比之下LVS并不具備這樣的功能般贼，所以Nginx單憑這點可利用的場合就遠多于LVS了愧哟；但Nginx有用的這些功能使其可調整度要高于LVS惑申，所以經(jīng)常要去觸碰觸碰，觸碰多了翅雏，人為出問題的幾率也就會大圈驼。
2、Nginx對網(wǎng)絡穩(wěn)定性的依賴較小望几，理論上只要ping得通绩脆，網(wǎng)頁訪問正常，Nginx就能連得通橄抹，這是Nginx的一大優(yōu)勢靴迫！Nginx同時還能區(qū)分內(nèi)外網(wǎng)，如果是同時擁有內(nèi)外網(wǎng)的節(jié)點楼誓，就相當于單機擁有了備份線路玉锌；LVS就比較依賴于網(wǎng)絡環(huán)境，目前來看服務器在同一網(wǎng)段內(nèi)并且LVS使用direct方式分流疟羹，效果較能得到保證主守。另外注意，LVS需要向托管商至少申請多一個ip來做Visual IP榄融，貌似是不能用本身的IP來做VIP的参淫。要做好LVS管理員，確實得跟進學習很多有關網(wǎng)絡通信方面的知識愧杯，就不再是一個HTTP那么簡單了涎才。
3、Nginx安裝和配置比較簡單力九，測試起來也很方便耍铜，因為它基本能把錯誤用日志打印出來。LVS的安裝和配置跌前、測試就要花比較長的時間了棕兼；LVS對網(wǎng)絡依賴比較大，很多時候不能配置成功都是因為網(wǎng)絡問題而不是配置問題舒萎，出了問題要解決也相應的會麻煩得多程储。
4蹭沛、Nginx也同樣能承受很高負載且穩(wěn)定臂寝，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也還是難以避免的摊灭。
5咆贬、Nginx可以檢測到服務器內(nèi)部的故障，比如根據(jù)服務器處理網(wǎng)頁返回的狀態(tài)碼帚呼、超時等等掏缎，并且會把返回錯誤的請求重新提交到另一個節(jié)點皱蹦。目前LVS中 ldirectd也能支持針對服務器內(nèi)部的情況來監(jiān)控，但LVS的原理使其不能重發(fā)請求眷蜈。比如用戶正在上傳一個文件沪哺，而處理該上傳的節(jié)點剛好在上傳過程中出現(xiàn)故障，Nginx會把上傳切到另一臺服務器重新處理酌儒，而LVS就直接斷掉了辜妓，如果是上傳一個很大的文件或者很重要的文件的話，用戶可能會因此而惱火忌怎。
6籍滴、Nginx對請求的異步處理可以幫助節(jié)點服務器減輕負載，假如使用apache直接對外服務榴啸，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)存而不能釋放孽惰，使用多一個Nginx做apache代理的話，這些窄帶鏈接會被Nginx擋住鸥印，apache上就不會堆積過多的請求勋功，這樣就減少了相當多的資源占用。這點使用squid也有相同的作用库说，即使squid本身配置為不緩存酝润，對apache還是有很大幫助的。
7璃弄、Nginx能支持http要销、https和email（email的功能比較少用），LVS所支持的應用在這點上會比Nginx更多夏块。在使用上疏咐，一般最前端所采取的策略應是LVS，也就是DNS的指向應為LVS均衡器脐供，LVS的優(yōu)點令它非常適合做這個任務浑塞。重要的ip地址，最好交由LVS托管政己，比如數(shù)據(jù)庫的 ip酌壕、webservice服務器的ip等等，這些ip地址隨著時間推移歇由，使用面會越來越大葵硕，如果更換ip則故障會接踵而至挑辆。所以將這些重要ip交給 LVS托管是最為穩(wěn)妥的，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)點機器使用寒瓦，一是可以利用Nginx的功能鹤盒，二是可以利用Nginx的性能孩饼。當然這一層面也可以直接使用squid，squid的功能方面就比Nginx弱不少了萝衩，性能上也有所遜色于Nginx。Nginx也可作為中層代理使用没咙，這一層面Nginx基本上無對手猩谊，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完全的功能祭刚，配置也不那么清晰易讀预柒。另外，中層代理的IP也是重要的袁梗，所以中層代理也擁有一個VIP和LVS是最完美的方案了宜鸯。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）遮怜，用Nginx就完全可以了淋袖，如果機器也不少，可以用DNS輪詢锯梁，LVS所耗費的機器還是比較多的即碗；大型網(wǎng)站或者重要的服務，機器不發(fā)愁的時候陌凳，要多多考慮利用LVS剥懒。
現(xiàn)在對網(wǎng)絡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：
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合敦、單數(shù)據(jù)庫的模式初橘，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充岛，也沒有需要進行大規(guī)模的網(wǎng)站部署保檐。這樣利用Nginx或HAproxy就是第一選擇，此時這些東西上手快崔梗， 配置容易夜只，在七層之上利用HTTP協(xié)議就可以。這時是第一選擇蒜魄。
第二階段：隨著網(wǎng)絡服務進一步擴大扔亥，這時單點的Nginx已經(jīng)不能滿足，這時使用LVS或者商用Array就是首要選擇谈为，Nginx此時就作為LVS或者Array的節(jié)點來使用旅挤，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峦阁，本人在某項目中使用過谦铃，性價比也遠高于F5耘成，商用首選榔昔！但是一般來說這階段相關人才跟不上業(yè)務的提升驹闰，所以購買商業(yè)負載均衡已經(jīng)成為了必經(jīng)之路。
第三階段：這時網(wǎng)絡服務已經(jīng)成為主流產(chǎn)品撒会，此時隨著公司知名度也進一步擴展嘹朗，相關人才的能力以及數(shù)量也隨之提升，這時無論從開發(fā)適合自身產(chǎn)品的定制诵肛，以及降低成本來講開源的LVS屹培，已經(jīng)成為首選，這時LVS會成為主流怔檩。最終形成比較理想的基本架構為：Array/LVS — Nginx/Haproxy — Squid/Varnish — AppServer褪秀。
HAProxy，static-rr 是簡單的輪詢薛训，選擇 server 的邏輯最為簡單媒吗。而 roundrobin 其實是高級一點的輪詢，支持 HAProxy 運行期間動態(tài)修改 server weight乙埃。
不管是 static-rr闸英， roundrobin 還是 leastconn，都是天然支持 weight 的介袜。只是運行期間甫何，static-rr 的 server weight 不可更改或者更改了也無效。所有 weight 為 1 的情形本身就是 weight-based 負載均衡算法的特例遇伞。
HAProxy 缺點沒有介紹辙喂。結合個人對 Nignx 的部分了解，列舉一些 HAProxy 不及 Nginx 的地方鸠珠，僅供參考：
- 不支持 POP/SMTP 協(xié)議
- 不支持 SPDY 協(xié)議
- 不支持 HTTP cache 功能〖优桑現(xiàn)在不少開源的 lb 項目，都或多或少具備 HTTP cache 功能跳芳。
- 重載配置的功能需要重啟進程芍锦，雖然也是 soft restart，但沒有 Nginx 的 reaload 更為平滑和友好飞盆。
- 多進程模式支持不夠好娄琉。
原文地址：http://www.ha97.com/5646.html
（總結）Nginx/LVS/HAProxy負載均衡軟件的優(yōu)缺點詳解
發(fā)表于: Linux, Web, Web Server, 個人日記, 原創(chuàng)總結 | 作者: 博客教主
標簽: Haproxy,LVS,Nginx,總結,詳解,負載均衡
