LVS Nginx HAProxy 優缺點

搭建負載均衡高可用環境相對簡單，主要是要理解其中原理。此文描述了三種負載均衡器的優缺點，以便在實際的生產應用中，按需求取捨。

目前，在線上環境中應用較多的負載均衡器硬件有F5 BIG-IP,軟件有LVS，Nginx及HAProxy,高可用軟件有Heartbeat、Keepalived，成熟的架構有LVS+Keepalived、Nginx+Keepalived、HAProxy+keepalived及DRBD+Heartbeat.

三種負載均衡器的優缺點說明以下：

LVS的優勢：
一、抗負載能力強、工做在第4層僅做分發之用，沒有流量的產生，這個特色也決定了它在負載均衡軟件裏的性能最強的；無流量，同時保證了均衡器IO的性能不會受到大流量的影響；
二、工做穩定，自身有完整的雙機熱備方案，如LVS+Keepalived和LVS+Heartbeat；
三、應用範圍比較廣，能夠對全部應用作負載均衡；
四、配置性比較低，這是一個缺點也是一個優勢，由於沒有可太多配置的東西，因此並不須要太多接觸，大大減小了人爲出錯的概率；
LVS的缺點：
一、軟件自己不支持正則處理，不能作動靜分離，這就凸顯了Nginx/HAProxy+Keepalived的優點。
二、若是網站應用比較龐大，LVS/DR+Keepalived就比較複雜了，特別是後面有Windows Server應用的機器，實施及配置還有維護過程就比較麻煩，相對而言，Nginx/HAProxy+Keepalived就簡單多了。
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1. LVS/DR如何處理請求報文的，會修改IP包內容嗎？

1.1 vs/dr自己不會關心IP層以上的信息，即便是端口號也是tcp/ip協議棧去判斷是否正確，vs/dr自己主要作這麼幾個事：

1）接收client的請求，根據你設定的負載均衡算法選取一臺realserver的ip；

2）以選取的這個ip對應的mac地址做爲目標mac，而後從新將IP包封裝成幀轉發給這臺RS；

3）在hash table中記錄鏈接信息。

vs/dr作的事情不多，也很簡單，因此它的效率很高，不比硬件負載均衡設備差多少。

數據包、數據幀的大體流向是這樣的：client --> VS --> RS --> client

1.2 前面已做了回答，vs/dr不會修改IP包的內容.

2. RealServer爲何要在lo接口上配置VIP？在出口網卡上配置VIP能夠嗎？

2.1 既然要讓RS可以處理目標地址爲vip的IP包，首先必需要讓RS能接收到這個包。

在lo上配置vip可以完成接收包並將結果返回client。

2.2 答案是不能夠將VIP設置在出口網卡上,不然會響應客戶端的arp request,形成client/gateway arp table紊亂，以致於整個load balance都不能正常工做。

3. RealServer爲何要抑制arp幀？

這個問題在上一問題中已經做了說明，這裏結合實施命令進一步闡述。咱們在具體實施部署的時候都會做以下調整：

       echo "1" >/proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_ignore
       echo "2" >/proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_announce
       echo "1" >/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_ignore
       echo "2" >/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announce

我相信不少人都不會弄懂它們的做用是什麼，只知道必定得有。我這裏也不打算拿出來詳細討論，只是做幾點說明，就當是補充吧。

3.1

echo "1" >/proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_ignore
echo "2" >/proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_announce

這兩條是能夠不用的，由於arp對邏輯接口沒有意義。

3.2 若是你的RS的外部網絡接口是eth0，那麼

echo "1" >/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_ignore
echo "2" >/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announce

其實真正要執行的是：

echo "1" >/proc/sys/net/ipv4/conf/eth0/arp_ignore
echo "2" >/proc/sys/net/ipv4/conf/eth0/arp_announce

因此我我的建議把上面兩條也加到你的腳本里去，由於萬一系統裏上面兩條默認的值不是0，那有多是會出問題滴。

4. LVS/DR load balancer（director）與RS爲何要在同一網段中？

從第一個問題中你們應該明白vs/dr是如何將請求轉發給RS的了吧？它是在數據鏈路層來實現的，因此director必須和RS在同一網段裏面。

5. 爲何director上lo接口除了VIP另外還要在eth0配一個ip（即DIP）？

5.1 若是是用了keepalived等工具作HA或者Load Balance,則在健康檢查時須要用到DIP。

5.2 沒有健康檢查機制的HA或者Load Balance則沒有存在的實際意義。

6. LVS/DR ip_forward須要開啓嗎？

不須要。由於director跟realserver是同一個網段，無需開啓轉發。

7. director的vip的netmask必定要是255.255.255.255嗎？

lvs/dr裏，director的vip的netmask 不必設置爲255.255.255.255，也不須要再去

route add -host $VIP dev eth0:0

director的vip原本就是要像正常的ip地址同樣對外通告的,不要搞得這麼特殊.

8. LVS/DR如何進行tcp的三次握手？

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Nginx的優勢：一、工做在OSI第7層，能夠針對http應用作一些分流的策略。好比針對域名、目錄結構。它的正則比HAProxy更爲強大和靈活；二、Nginx對網絡的依賴很是小，理論上能ping通就就能進行負載功能，這個也是它的優點所在；三、Nginx安裝和配置比較簡單，測試起來比較方便；四、能夠承擔高的負載壓力且穩定，通常能支撐超過幾萬次的併發量；五、Nginx能夠經過端口檢測到服務器內部的故障，好比根據服務器處理網頁返回的狀態碼、超時等等，而且會把返回錯誤的請求從新提交到另外一個節點；六、Nginx不只僅是一款優秀的負載均衡器/反向代理軟件，它同時也是功能強大的Web應用服務器。LNMP如今也是很是流行的web環境，大有和LAMP環境平起平坐之勢，Nginx在處理靜態頁面、特別是抗高併發方面相對apache有優點；七、Nginx如今做爲Web反向加速緩存愈來愈成熟了，速度比傳統的Squid服務器更快，有需求的朋友能夠考慮用其做爲反向代理加速器；Nginx的缺點：一、Nginx不支持url來檢測。二、Nginx僅能支持http和Email，這個它的弱勢。三、Nginx的Session的保持，Cookie的引導能力相對欠缺。HAProxy的優勢：一、HAProxy是支持虛擬主機的，能夠工做在四、7層(支持多網段)；二、可以補充Nginx的一些缺點好比Session的保持，Cookie的引導等工做；三、支持url檢測後端的服務器；四、它跟LVS同樣，自己僅僅就只是一款負載均衡軟件；單純從效率上來說HAProxy更會比Nginx有更出色的負載均衡速度，在併發處理上也是優於Nginx的；五、HAProxy能夠對Mysql讀進行負載均衡，對後端的MySQL節點進行檢測和負載均衡，不過在後端的MySQL slaves數量超過10臺時性能不如LVS；六、HAProxy的算法較多，達到8種；