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[23790] 2015-04-13_NginxLVSHAProxy负载均衡软件的优缺点详解

文档创建者：s7ckTeam
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最后更新：2025-01-18
2015-04-13_NginxLVSHAProxy负载均衡软件的优缺点详解 N g i n x / L V S / H A P r o x y   负 载 均 衡 软 件 的 优 缺 点 详 解 L i n u x 中 国   2 0 1 5 - 0 4 - 1 3 N g i n x / L V S / H A P r o x y 是 目 前 使 用 最 广 泛 的 三 种 负 载 均 衡 软 件 ， 本 人 都 在 多 个 项 目 中 实 施 过 ， 参 考 了 一 些 资 料 ， 结 合 自 己 的 一 些 使 用 经 验 ， 总 结 一 下 。 一 般 对 负 载 均 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 。 具 体 的 应 用 需 求 还 得 具 体 分 析 ， 如 果 是 中 小 型 的 W e b 应 用 ， 比 如 日 P V 小 于 1 0 0 0 万 ， 用 N g i n x 就 完 全 可 以 了 ； 如 果 机 器 不 少 ， 可 以 用 D N S 轮 询 ， L V S 所 耗 费 的 机 器 还 是 比 较 多 的 ； 大 型 网 站 或 重 要 的 服 务 ， 且 服 务 器 比 较 多 时 ， 可 以 考 虑 用 L V S 。 一 种 是 通 过 硬 件 来 进 行 进 行 ， 常 见 的 硬 件 有 比 较 昂 贵 的 F 5 和 A r r a y 等 商 用 的 负 载 均 衡 器 ， 它 的 优 点 就 是 有 专 业 的 维 护 团 队 来 对 这 些 服 务 进 行 维 护 、 缺 点 就 是 花 销 太 大 ， 所 以 对 于 规 模 较 小 的 网 络 服 务 来 说 暂 时 还 没 有 需 要 使 用 ； 另 外 一 种 就 是 类 似 于 N g i n x / L V S / H A P r o x y 的 基 于 L i n u x 的 开 源 免 费 的 负 载 均 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 较 合 理 流 行 的 架 构 方 案 ： W e b 前 端 采 用 N g i n x / H A P r o x y + K e e p a l i v e d 作 负 载 均 衡 器 ； 后 端 采 用 M y S Q L 数 据 库 一 主 多 从 和 读 写 分 离 ， 采 用 L V S + K e e p a l i v e d 的 架 构 。 当 然 要 根 据 项 目 具 体 需 求 制 定 方 案 。 下 面 说 说 各 自 的 特 点 和 适 用 场 合 。 N g i n x N g i n x 的 优 点 是 ：
1 .   工 作 在 网 络 的 7 层 之 上 ， 可 以 针 对 h t t p 应 用 做 一 些 分 流 的 策 略 ， 比 如 针 对 域 名 、 目 录 结 构 ， 它 的 正 则 规 则 比 H A P r o x y 更 为 强 大 和 灵 活 ， 这 也 是 它 目 前 广 泛 流 行 的 主 要 原 因 之 一 ， N g i n x 单 凭 这 点 可 利 用 的 场 合 就 远 多 于 L V S 了 。 2 .   N g i n x 对 网 络 稳 定 性 的 依 赖 非 常 小 ， 理 论 上 能 p i n g 通 就 就 能 进 行 负 载 功 能 ， 这 个 也 是 它 的 优 势 之 一 ； 相 反 L V S 对 网 络 稳 定 性 依 赖 比 较 大 ， 这 点 本 人 深 有 体 会 ； 3 .   N g i n x 安 装 和 配 置 比 较 简 单 ， 测 试 起 来 比 较 方 便 ， 它 基 本 能 把 错 误 用 日 志 打 印 出 来 。 L V S 的 配 置 、 测 试 就 要 花 比 较 长 的 时 间 了 ， L V S 对 网 络 依 赖 比 较 大 。 4 .   可 以 承 担 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 L V S 相 对 小 些 。 5 .   N g i n x 可 以 通 过 端 口 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 ， 不 过 其 中 缺 点 就 是 不 支 持 u r l 来 检 测 。 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 ， N g i n x 会 把 上 传 切 到 另 一 台 服 务 器 重 新 处 理 ， 而 L V S 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 不 满 。 6 .   N g i n x 不 仅 仅 是 一 款 优 秀 的 负 载 均 衡 器 / 反 向 代 理 软 件 ， 它 同 时 也 是 功 能 强 大 的 W e b 应 用 服 务 器 。 L N M P 也 是 近 几 年 非 常 流 行 的 w e b 架 构 ， 在 高 流 量 的 环 境 中 稳 定 性 也 很 好 。 7 .   N g i n x 现 在 作 为 W e b 反 向 加 速 缓 存 越 来 越 成 熟 了 ， 速 度 比 传 统 的 S q u i d 服 务 器 更 快 ， 可 以 考 虑 用 其 作 为 反 向 代 理 加 速 器 。 8 .   N g i n x 可 作 为 中 层 反 向 代 理 使 用 ， 这 一 层 面 N g i n x 基 本 上 无 对 手 ， 唯 一 可 以 对 比 N g i n x 的 就 只 有 l i g h t t p d 了 ， 不 过 l i g h t t p d 目 前 还 没 有 做 到 N g i n x 完 全 的 功 能 ， 配 置 也 不 那 么 清 晰 易 读 ， 社 区 资 料 也 远 远 没 N g i n x 活 跃 。 9 .   N g i n x 也 可 作 为 静 态 网 页 和 图 片 服 务 器 ， 这 方 面 的 性 能 也 无 对 手 。 还 有 N g i n x 社 区 非 常 活 跃 ， 第 三 方 模 块 也 很 多 。 N g i n x 的 缺 点 是 ： 1 .   N g i n x 仅 能 支 持 h t t p 、 h t t p s 和 E m a i l 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 u r l 来 检 测 。 不 支 持 S e s s i o n 的 直 接 保 持 ， 但 能 通 过 i p _ h a s h 来 解 决 。 L V S L V S   是 使 用 L i n u x 内 核 集 群 实 现 的 一 个 高 性 能 、 高 可 用 的 负 载 均 衡 服 务 器 ， 它 具 有 很 好 的 可 伸 缩 性 （ S c a l a b i l i t y ) 、 可 靠 性 （ R e l i a b i l i t y ) 和 可 管 理 性 （ M a n a g e a b i l i t y ) 。 L V S 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 均 衡 软 件 里 的 性 能 最 强 的 ， 对 内 存 和 c p u 资 源 消 耗 比 较 低 。 2 .   配 置 性 比 较 低 ， 这 是 一 个 缺 点 也 是 一 个 优 点 ， 因 为 没 有 可 太 多 配 置 的 东 西 ， 所 以 并 不 需 要 太 多 接 触 ， 大 大 减 少 了 人 为 出 错 的 几 率 。 3 .   工 作 稳 定 ， 因 为 其 本 身 抗 负 载 能 力 很 强 ， 自 身 有 完 整 的 双 机 热 备 方 案 ， 如 L V S + K e e p a l i v e d ， 不 过 我 们 在 项 目 实 施 中 用 得 最 多 的 还 是 L V S / D R + K e e p a l i v e d 。 4 .   无 流 量 ， L V S 只 分 发 请 求 ， 而 流 量 并 不 从 它 本 身 出 去 ， 这 点 保 证 了 均 衡 器 I O 的 性 能 不 会 收 到 大 流 量 的 影 响 。 5 .   应 用 范 围 比 较 广 ， 因 为 L V S 工 作 在 4 层 ， 所 以 它 几 乎 可 以 对 所 有 应 用 做 负 载 均 衡 ， 包 括 h t t p 、 数 据 库 、 在 线 聊 天 室 等 等 。 L V S 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 现 在 许 多 网 站 在 这 方 面 都 有 较 强 的 需 求 ， 这 个 是 N g i n x / H A P r o x y + K e e p a l i v e d 的 优 势 所 在 。 2 .   如 果 是 网 站 应 用 比 较 庞 大 的 话 ， L V S / D R + K e e p a l i v e d 实 施 起 来 就 比 较 复 杂 了 ， 特 别 后 面 有 W i n d o w s   S e r v e r 的 机 器 的 话 ， 如 果 实 施 及 配 置 还 有 维 护 过 程 就 比 较 复 杂 了 ， 相 对 而 言 ， N g i n x / H A P r o x y + K e e p a l i v e d 就 简 单 多 了 。 H A P r o x y H A P r o x y 的 特 点 是 ： 1 .   H A P r o x y 也 是 支 持 虚 拟 主 机 的 。 2 .   H A P r o x y 的 优 点 能 够 补 充 N g i n x 的 一 些 缺 点 ， 比 如 支 持 S e s s i o n 的 保 持 ， C o o k i e 的 引 导 ； 同 时 支 持 通 过 获 取 指 定 的 u r l 来 检 测 后 端 服 务 器 的 状 态 。 3 .   H A P r o x y 跟 L V S 类 似 ， 本 身 就 只 是 一 款 负 载 均 衡 软 件 ； 单 纯 从 效 率 上 来 讲 H A P r o x y 会 比 N g i n x 有 更 出 色 的 负 载 均 衡 速 度 ， 在 并 发 处 理 上 也 是 优 于 N g i n x 的 。
4 .   H A P r o x y 支 持 T C P 协 议 的 负 载 均 衡 转 发 ， 可 以 对 M y S Q L 读 进 行 负 载 均 衡 ， 对 后 端 的 M y S Q L 节 点 进 行 检 测 和 负 载 均 衡 ， 大 家 可 以 用 L V S + K e e p a l i v e d 对 M y S Q L 主 从 做 负 载 均 衡 。 5 .   H A P r o x y 负 载 均 衡 策 略 非 常 多 ， H A P r o x y 的 负 载 均 衡 算 法 现 在 具 体 有 如 下 8 种 ： r o u n d r o b i n ， 表 示 简 单 的 轮 询 ， 这 个 不 多 说 ， 这 个 是 负 载 均 衡 基 本 都 具 备 的 ； s t a t i c - r r ， 表 示 根 据 权 重 ， 建 议 关 注 ； l e a s t c o n n ， 表 示 最 少 连 接 者 先 处 理 ， 建 议 关 注 ； s o u r c e ， 表 示 根 据 请 求 源 I P ， 这 个 跟 N g i n x 的 I P _ h a s h 机 制 类 似 ， 我 们 用 其 作 为 解 决 s e s s i o n 问 题 的 一 种 方 法 ， 建 议 关 注 ； r i ， 表 示 根 据 请 求 的 U R I ； r l _ p a r a m ， 表 示 根 据 请 求 的 U R l 参 数 ’ b a l a n c e   u r l _ p a r a m ’   r e q u i r e s   a n   U R L   p a r a m e t e r   n a m e ； h d r ( n a m e ) ， 表 示 根 据 H T T P 请 求 头 来 锁 定 每 一 次 H T T P 请 求 ； r d p - c o o k i e ( n a m e ) ， 表 示 根 据 据 c o o k i e ( n a m e ) 来 锁 定 并 哈 希 每 一 次 T C P 请 求 。 N g i n x 和 L V S 对 比 的 总 结 ： N g i n x 工 作 在 网 络 的 7 层 ， 所 以 它 可 以 针 对 h t t p 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 L V S 并 不 具 备 这 样 的 功 能 ， 所 以 N g i n x 单 凭 这 点 可 利 用 的 场 合 就 远 多 于 L V S 了 ； 但 N g i n x 有 用 的 这 些 功 能 使 其 可 调 整 度 要 高 于 L V S ， 所 以 经 常 要 去 触 碰 触 碰 ， 触 碰 多 了 ， 人 为 出 问 题 的 几 率 也 就 会 大 。 N g i n x 对 网 络 稳 定 性 的 依 赖 较 小 ， 理 论 上 只 要 p i n g 得 通 ， 网 页 访 问 正 常 ， N g i n x 就 能 连 得 通 ， 这 是 N g i n x 的 一 大 优 势 ！ N g i n x 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 ； L V S 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 L V S 使 用 d i r e c t 方 式 分 流 ， 效 果 较 能 得 到 保 证 。 另 外 注 意 ， L V S 需 要 向 托 管 商 至 少 申 请 多 一 个 i p 来 做 V i s u a l   I P ， 貌 似 是 不 能 用 本 身 的 I P 来 做 V I P 的 。 要 做 好 L V S 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 H T T P 那 么 简 单 了 。 N g i n x 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 。 L V S 的 安 装 和 配 置 、 测 试 就 要 花 比 较 长 的 时 间 了 ； L V S 对 网 络 依 赖 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 得 多 。 N g i n x 也 同 样 能 承 受 很 高 负 载 且 稳 定 ， 但 负 载 度 和 稳 定 度 差 L V S 还 有 几 个 等 级 ： N g i n x 处 理 所 有 流 量 所 以 受 限 于 机 器 I O 和 配 置 ； 本 身 的 b u g 也 还 是 难 以 避 免 的 。 N g i n x 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 L V S 中   l d i r e c t d 也 能 支 持 针 对 服 务 器 内 部 的 情 况 来 监 控 ， 但 L V S 的 原 理 使 其 不 能 重 发 请 求 。 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 ， N g i n x 会 把 上 传 切 到 另 一 台 服 务 器 重 新 处 理 ， 而 L V S 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 。 N g i n x 对 请 求 的 异 步 处 理 可 以 帮 助 节 点 服 务 器 减 轻 负 载 ， 假 如 使 用 a p a c h e 直 接 对 外 服 务 ， 那 么 出 现 很 多 的 窄 带 链 接 时 a p a c h e 服 务 器 将 会 占 用 大 量 内 存 而 不 能 释 放 ， 使 用 多 一 个 N g i n x 做 a p a c h e 代 理 的 话 ， 这 些 窄 带 链 接 会 被 N g i n x 挡 住 ， a p a c h e 上 就 不 会 堆 积 过 多 的 请 求 ， 这 样 就 减 少 了 相 当 多 的 资 源 占 用 。 这 点 使 用 s q u i d 也 有 相 同 的 作 用 ， 即 使 s q u i d 本 身 配 置 为 不 缓 存 ， 对 a p a c h e 还 是 有 很 大 帮 助 的 。 N g i n x 能 支 持 h t t p 、 h t t p s 和 e m a i l （ e m a i l 的 功 能 比 较 少 用 ） ， L V S 所 支 持 的 应 用 在 这 点 上 会 比 N g i n x 更 多 。 在 使 用 上 ， 一 般 最 前 端 所 采 取 的 策 略 应 是 L V S ， 也 就 是 D N S 的 指 向 应 为 L V S 均 衡 器 ， L V S 的 优 点 令 它 非 常 适 合 做 这 个 任 务 。 重 要 的 i p 地 址 ， 最 好 交 由 L V S 托 管 ， 比 如 数 据 库 的   i p 、 w e b s e r v i c e 服 务 器 的 i p 等 等 ， 这 些 i p 地 址 随 着 时 间 推 移 ， 使 用 面 会 越 来 越 大 ， 如 果 更 换 i p 则 故 障 会 接 踵 而 至 。 所 以 将 这 些 重 要 i p 交 给   L V S 托 管 是 最 为 稳 妥 的 ， 这 样 做 的 唯 一 缺 点 是 需 要 的 V I P 数 量 会 比 较 多 。 N g i n x 可 作 为 L V S 节 点 机 器 使 用 ， 一 是 可 以 利 用 N g i n x 的 功 能 ， 二 是 可 以 利 用 N g i n x 的 性 能 。 当 然 这 一 层 面 也 可 以 直 接 使 用 s q u i d ， s q u i d 的 功 能 方 面 就 比 N g i n x 弱 不 少 了 ， 性 能 上 也 有 所 逊 色 于 N g i n x 。 N g i n x 也 可 作 为 中 层 代 理 使 用 ， 这 一 层 面 N g i n x 基 本 上 无 对 手 ， 唯 一 可 以 撼 动 N g i n x 的 就 只 有 l i g h t t p d 了 ， 不 过 l i g h t t p d 目 前 还 没 有 能 做 到   N g i n x 完 全 的 功 能 ， 配 置 也 不 那 么 清 晰 易 读 。 另 外 ， 中 层 代 理 的 I P 也 是 重 要 的 ， 所 以 中 层 代 理 也 拥 有 一 个 V I P 和 L V S 是 最 完 美 的 方 案 了 。 具 体 的 应 用 还 得 具 体 分 析 ， 如 果 是 比 较 小 的 网 站 （ 日 P V 小 于 1 0 0 0 万 ） ， 用 N g i n x 就 完 全 可 以 了 ， 如
原 文 ： h t t p : / / w w w . h a 9 7 . c o m / 5 6 4 6 . h t m l 作 者 ：   谋 万 世 全 局 者 果 机 器 也 不 少 ， 可 以 用 D N S 轮 询 ， L V S 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 L V S 。 现 在 对 网 络 负 载 均 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 ： 第 一 阶 段 ： 利 用 N g i n x 或 H A P r o x y 进 行 单 点 的 负 载 均 衡 ， 这 一 阶 段 服 务 器 规 模 刚 脱 离 开 单 服 务 器 、 单 数 据 库 的 模 式 ， 需 要 一 定 的 负 载 均 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 N g i n x 或 H A p r o x y 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 H T T P 协 议 就 可 以 。 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 N g i n x 已 经 不 能 满 足 ， 这 时 使 用 L V S 或 者 商 用 A r r a y 就 是 首 要 选 择 ， N g i n x 此 时 就 作 为 L V S 或 者 A r r a y 的 节 点 来 使 用 ， 具 体 L V S 或 A r r a y 的 是 选 择 是 根 据 公 司 规 模 和 预 算 来 选 择 ， A r r a y 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 F 5 ， 商 用 首 选 ！ 但 是 一 般 来 说 这 阶 段 相 关 人 才 跟 不 上 业 务 的 提 升 ， 所 以 购 买 商 业 负 载 均 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 适 合 自 身 产 品 的 定 制 ， 以 及 降 低 成 本 来 讲 开 源 的 L V S ， 已 经 成 为 首 选 ， 这 时 L V S 会 成 为 主 流 。 最 终 形 成 比 较 理 想 的 基 本 架 构 为 ： A r r a y / L V S   —   N g i n x / H a p r o x y   —   S q u i d / V a r n i s h   —   A p p S e r v e r 。 阅 读 原 文
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