談談nginx和lvs各自的優缺點以及使用

        在最開始呢，我們先說一下什麼叫負載均衡，負載均衡呢，就是將一批請求，根據請求的內容，分發到不一樣的後端去進行相應的處理，從而提供負載分擔，主備切換等功能。

        

        對於不一樣的負載均衡軟件，有不一樣的流量分發算法，今天，咱們最市面上比較主流的兩種負載均衡作一個對比，看看他們分別的優缺點，以及在不少狀況下如何去作配合。

 

【四層和七層】

        首先，說說四層和七層的區別；

                四層負載均衡，指的是IP+端口的負載均衡；

                七層負載均衡，指的是基於WEB請求，URL等應用層信息的負載均衡。

                固然，同理，還有基於MAC地址的二層負載均衡和基於IP地址的三層負載均衡。

 

                四層負載均衡，主要分析IP層和TCP/UDP層。

                七層負載均衡，要分析應用層協議，好比HTTP協議，URL，cookie等信息。

 

【關於LVS】

        LVS的負載能力很強，由於其工做模式很是簡單，僅進行請求的分發，並且其工做在第四層，沒有流量，在效率方面最高。

        LVS是在四層，能夠對幾乎全部的應用做負載均衡。

        可是LVS對於故障後端感知並不敏感，好比在DR模式下，要是有一個後端服務器沒有配置VIP，就會致使請求的一部分數據會直接丟失。

        且LVS對於網絡環境的穩定性要求較高，若是請求失敗了，只能依賴於前端的應用自身的重試機制，負載均衡不對請求進行從新下發。

        並且LVS也很受限於網絡架構，在設計之初就要考慮到網絡架構是否知足LVS負載的前置條件。

 

【關於nginx】

        一樣的，nginx也能夠用於負載均衡，可是因爲nginx須要對源端/目的端都創建鏈接，因此處理流量的速度受限於機器I/O，CPU內存等一系列配置，因此nginx的負載能力相對較差。

        nginx安裝，配置都比較簡單，與LVS對比，nginx不須要很嚴格的網絡架構，只要網絡能夠聯通便可。

        且nginx自身的重試機制，能夠保證請求下發失敗以後，會從新下發到健康的後端上。

        可是，nginx由於沒有現成的熱備機制，因此，存在單點故障的問題，通常須要搭配keepalived使用。

        不過，nginx做爲一款應用層負載均衡（後來引入stream模塊以後，四層也支持了），能夠提供負載分擔，貯備切換，HTTPS寫在，帶寬限速，隱藏真實IP，隱藏真實端口，屏蔽攻擊等能力，這是LVS所不能提供的。

 

【對比】

        lvs和nginx都是如今很主流的負載均衡方式，他們各有優缺點，在生產環境須要根據其特色作選擇。

 

	LVS	Nginx
	四層	四層/七層
抗負載能力	強	弱
配置性	可配置性低 同時也減小了人爲出錯的機率	可配置性高 能夠配置一些高級功能
穩定性	穩定性高 有完整的雙機熱備方案	穩定性低，有單機故障 無現成的雙機熱備方案
網絡架構依賴	強依賴 很是依賴網絡架構設計 固然能夠採用比較簡單的NAT方式解決此問題	無依賴
網絡穩定性依賴	依賴 數據包分發到壞的後端，不會從新分發，會直接返回錯誤	不依賴 數據包分發到壞的後端並返回錯誤後，會嘗試從新分發到健康的後端
網絡流量	僅請求流量通過lvs的網絡，響應流量由後端服務器的網絡返回。 FULL_NAT同Nginx。	全部的請求和響應流量都會通過nginx
宿主機性能要求	要求較低 lvs僅僅作分發請求，流量並不從它自己出去，因此瓶頸僅僅受限於網絡帶寬和網卡性能	要求較高 由於nginx須要對源端和目的端都單獨創建鏈接，中間還涉及到一些數據包的解析處理，因此依賴宿主機的I/O性能和CPU內存
轉發方式	同步轉發 lvs服務器接收到請求以後，當即redirect到一個後端服務器，由客戶端直接和後端服務器創建鏈接。	異步轉發 在保持客戶端鏈接的同時，發起一個相同內容的新請求到後端，等後端返回結果後，由nginx返回給客戶端
其餘		支持rewrite重寫規則：可以根據域名、url的不一樣，將http請求分到不一樣的後端服務器羣組。 節省帶寬：支持gzip壓縮，能夠添加瀏覽器本地緩存的header頭。

 

【二者配合】

        在使用上，通常最前端所採起的的策略應是lvs，也就是dns的指向應爲lvs均衡器，主要緣由在於nginx雖然功能強大，可是看成爲後端的服務器規模龐大時，nginx的網絡帶寬就成了一個巨大的瓶頸。

        可是當lvs做爲負載均衡的話，一旦後端接受到請求的服務器出了問題，那麼此次請求就失敗了。

        

        因此在不少狀況下，nginx會做爲lvs的節點進行負載均衡，這樣，既能夠避免nginx的性能形成很嚴重的帶寬瓶頸，也能夠利用nginx的錯誤重傳避免lvs一錘子買賣，還能利用nginx的各類高級功能，包括https卸載，報文頭修改等。