​ lvs和nginx 都可以用作多机负载方案,他们各有优缺点,在生产环境中需要好好分析实际情况并加以利用。

### 一、lvs的优势:

​ 1.抗负载能力强,因为lvs工作方式的逻辑是非常简单的,而且工作再网络层第4层,仅作请求分发用,没有流量,所以在效率上基本不需要太过考虑。lvs一般很少出现故障,即使出现故障一般也是其他地方(如内存、CPU等)出现问题导致lvs出现问题。

​ 2.配置性地,这通常是一大劣势同时也是一大优势,因为没有太多的可配置的选项,所以除了增减服务器,并不需要经常去触碰它,大大减少了人为出错的几率。

​ 3.工作稳定,因为其本省抗负载能力很强,所以稳定性高也是顺理成章的事,另外各种lvs都有完整的双机热备方案,所以一点不用担心均衡器本身会出什么问题,节点出现故障的话,lvs会自动判别,所以系统整体式非常稳定的。

​ 4.无流量,lvs仅仅分发请求,而流量并不从它本身出去,所以可以利用它这点来做一些线路分流之用。没有流量同时也保住了均衡器的IO性能不会受到大流量的影响。

​ 5.lvs基本上能支持所有应用,因为绿色工作在第4层,所以它可以对几乎所有应用做负载均衡,包括http、数据库、聊天室等。

​ 另外:lvs也不是完全能判别节点故障的,比如在wlc分配方式下,集群里有一个节点没有配置vip,会使整个集群不能使用,这时使用wrr分配方式则会丢掉一台机器。目前这个问题还在进一步测试中。所以用lvs也得多多当心为妙。

二、nginx和lvs作对比的结果:

​ 1.nginx工作在网络的第7层,所以它可以针对http应用本身来做分流策略,比如针对域名、目录结构等,相比之下lvs并不具备这样的功能,所以nginx单凭这点可以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,由lvs的第2条优点来看,触碰多了,人为出现问题的几率也就会大。

​ 2.nginx对网络的依赖较小,理论上只要ping得通,网页访问正常,nginx就能连得通,nginx同时还能区分内外网,如果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就比较依赖于网络环境,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于一个ip来做visual ip,貌似是不能用本省的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安装和配置比较简单,测试起来也很方便,因为它基本能把错误用日志打印出来。lvs的安装和配置、测试就要花比较长的时间,因为同上所述,lvs对网络依赖性比较大,很多时候不能配置成功都是因为网络问题而不是配置问题,出了问题要解决也相应的会麻烦的多。

​ 4.nginx也同样能承受很高负载且稳定,但负载度很稳定度差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;nginx没有现成的双机热备方案,所以跑在单机上还是风险比较大,单机上的事情全都很难说。

​ 5.nginx可以检测到服务器内部的故障,比如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。重发请求这点,比如用户正在上传一个文件,而处理该上传的节点刚好在上传过程中出现故障,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,如果是上传一个很大的文件或者很重要的文件的话,用户可能会因此而恼火。

​ 6.nginx对请求的异步处理可以帮助节点服务器减轻负载,键入使用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,使用多于一个nginx做Apache代理的话,这些窄带链接会被nginx挡住,Apache上就不会堆积过多的请求,这样就减少了相当多的内存占用。这点使用squid也有相同的作用,即使squid本身配置为不缓存,对Apache还是有很大帮助你的。lvs没有这些功能,也就无法能比较。

​ 7.nginx能支持http和Email(Email的功能估计比较少人用),lvs所支持的应用在这点上会比nginx更过。

​ 在使用上,一般最前端所采取的的策略应是lvs,也就是dns的指向应为lvs均衡器,lvs的优点另它非常适合做这个任务。

​ 重要的ip地址,最好交由lvs托管,比如数据库的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,如果更换ip则故障会接踵而来。所以将这些重要ip交给lvs托管式最为稳妥的,这样做的唯一缺点是需要VIP数量会比较多。

​ nginx可以作为lvs节点机器使用,一是可以利用nginx的功能,二是可以利用nginx的性能。当然这一层面也可以直接使用squid,squid的功能方面就比nginx弱不少,性能上也有所逊色于nginx。

​ nginx也可以作为中层代理使用,这一层面nginx基本上无对手,唯一可以撼动nginx的就只有lighttpd了,不过lighttpd目前还没有能做到nginx完全的功能,配置也不那么清晰易读。另外,中层代理的ip也是重要的,所以中层代理业拥有一个VIP和lvs是最完美的方案了。

​ nginx也可以作为网页静态服务器。

​ 具体的应用还得具体分析,如果是比较小的网站(日pv<1000万),用nginx就完全可以了,如果机器也不少,可以用dns轮询,lvs所耗费的机器还是比较多的;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。

### 说明:

​ 使用nginx+keepalived实现负载均衡,解决单点与高流量并发问题。为什么要用nginx而不用lvs?

​ 7个理由:

​ 1.高并发连接:官方测试能够支撑5万并发连接,在实际生产环境中跑到2——3万并发连接数。

​ 2.内存消耗少:在3万并发连接数下,开启的10个nginx进程才消耗150M内存(150*10=150M)。

​ 3.配置文件非常简单:风格跟程序一样通俗易懂。

​ 4.成本低廉:nginx为开源软件,可以免费使用。而购买F5 big-ip、netscaler等硬件负载均衡交换机则需要十多万至几十万人民币。

​ (使用nginx做七层负载均衡的理由?)

​ 5.支持rewrite重写规则:能够根据域名、url的不同,将http请求分到不同的后端服务器群组。

​ 6.内置的健康检查功能:如果nginx proxy后端的某台web服务器宕机了,不会影响前端访问。

​ 7.节省带宽:支持gzip压缩,可以添加浏览器本地缓存的header头。

​ 进一步说明:

​ keepalived是linux下面实现vrrp备份路由的高可靠性运行件。基于keepalived设计的服务模式能够真正做到主服务器和备份服务器故障时ip瞬间无缝交接。

​ nginx是基于linux2.6内核中epoll模型http服务器,与Apache进程派生模式不同的是nginx进程基于master+slave多进程模型,自身具有非常稳定的子进程管理功能。在master进程分配模式下,master进程永远不进行业务处理,只是进行任务分发,从而达到master进程的存活高可靠性,slave进程所有的业务信号都由主进程发出,slave进城所有的超时任务都会被master终止,属于阻塞式人物模型。

​ 服务器ip存活检测是由keepalived自己本身完成的,将2台服务器配置成keepalived互为主辅关系,任意一方机器故障对方都能够将ip接管过去。

​ keepalived的服务器ip通过其配置文件进行管理,依靠其自身的进程去确定服务器的存活状态,如果在需要对服务器进程在线维护的情况下,只需要停掉被维护机器的keepalived服务进程,另外一台服务器就能够接管该台服务器的所有应用。

20190602 下午 5:42

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