负载均衡的方案简介
硬件(F5、Array):四层、七层
特点:性能最强
LVS:支持四层
lvs-dr模式:性能最强,底层是基于mac地址进行分发(mac地址欺骗),要求负载均衡与被代理的机器必须在一个局域网内,对网络环境的依赖性强
请求包经过负载均衡,而响应包直接回给客户端不走负载均衡(真正快的原因)
Haproxy:四层、七层
特点:在负载均衡层面性能比nginx要强一些,配置简单,对网络环境的依赖性小
Nginx:四层、七层
特点:功能特别强大,性能够用,配置简单,对网络环境的依赖性小
四层(haproxy)——–七层负载均衡(nginx、haproxy)——多台应用服务器
四层(lvs、硬件负载均衡)——–七层负载均衡(nginx、haproxy)——多台应用服务器
Nginx的优点
1. 工作在网络的7层之上,可以针对http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HAProxy更为强大和灵活,这也是它目前
广泛流行的主要原因之一,Nginx单凭这点可利用的场合就远多于LVS了。
Nginx对网络稳定性的依赖非常小,理论上能ping通就就能进行负载功能,这个也是它的优势之一;相反LVS对网络稳定性依赖比较大,这点本人深
有体会;
3.Nginx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。LVS的配置、测试就要花比较长的时间了,LVS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井发量,负载度比LVS相对小些。
5. Nginx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url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,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,用户可能会因此而不满。
6. Nginx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Web应用服务器。LNMP也是近几年非常流行的web架构,在高流量
的环境中稳定性也很好。
7. Nginx现在作为Web反向加速缓存越来越成熟了,速度比传统的Squid服务器更快,可以考虑用其作为反向代理加速器。
8. Nginx可作为中层反向代理使用,这一层面Nginx基本上无对手,唯一可以对比Nginx的就只有lighttpd了,不过lighttpd目前还没有做到Nginx完全
的功能,配置也不那么清晰易读,社区资料也远远没Nginx活跃。
9. Nginx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Nginx社区非常活跃,第三方模块也很多。
Nginx的缺点
1. Nginx仅能支持http、https和Email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url来检测。不支持Session的直接保持,但能通过iphash来解决。
LVS: 使用Linux内核集群实现一个高性能、高可用的负载均衡服务器,它具有很好的可伸缩性(Scalability)、可靠性 (Reliability)和可管理性
(Manageability)。
LVS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cpu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LVS+Keepalived,不过我们在项目实施中用得最多的还是
LVS/DR+Keepalived.
DR模式下,LVS只分发请求,而流量并不从它本身出去,这点保证了均衡器1O的性能不会收到大流量的影响。
5. 应用范围比较广,因为LVS工作在4层,所以它几乎可以对所有应用做负载均衡,包括http、数据库、在线聊天室等等。
LVS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Nginx/HAProxy+Keepalived的优势所在。
2.如果是网站应用比较庞大的话,LVS/DR+Keepalived实施起来就比较复杂了,特别后面有Windows Server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,Nginx/HAProxy+Keepalived就简单多了。
HAProxy的特点是:
1. HAProxy也是支持虚拟主机的。
2. HAProxy的优点能够补充Nginx的一些缺点,比如支持Session的保持,Cookie的引导;同时支持通过获取指定的url来检测后端服务器的状态。
3. HAProxy跟LVS类似,本身就只是一款负载均衡软件;单纯从效率上来讲HAProxy会比Nginx有更出色的负载均衡速度,在并发处理上也是优于
Nginx的。
4. HAProxy支持TCP协议的负载均衡转发,可以对MySQL读进行负载均衡,对后端的MySQL节点进行检测和负载均衡,大家可以用LVS+Keepalived对
MySQL主从做负载均衡。
5. HAProxy负载均衡策略非常多,HAProxy的负载均衡算法现在具体有如下8种:
- roundrobin,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;
- static-rr,表示根据权重,建议关注;
- leastconn,表示最少连接者先处理,建议关注;
- source,表示根据请求源lP,这个跟Nginx的1P_hash机制类似,我们用其作为解决session问题的一种方法,建议关注;
- ri,表示根据请求的URl;
- rl_param,表示根据请求的URI參数 ‘balance url param’ requires an URL parameter name;
- hdr(name),表示根据HTTP请求头来锁定每一次HTTP请求;
- rdp-cookie(name),表示根据据cookie(name)来锁定并哈希每一次TCP请求。
中小规模,日PV小于1000w,一般比流行的方案
1、四层:haproxy
2、七层:nginx
3、数据库层:
方案举例
mysql一主多从+MHA+(lvs+keepalived方案)
MHA作用:
1、MHA会监控主库挂掉后,选出一个新主,然后其他从都像新主同步数据
2、MHA会使用脚本来维护一个写入操作用的vip,在选出新主后,写入操作的vip会自动偏移到新主上
lvs+keepalived作用:
1、维护一个读操作的vip
2、lvs四层负载均衡所有的数据库,包括主库+多个从库,主库用来接收写请求,但肯定也能接着读
总结:该方案提供一个写操作的vip、一个读操作的vip,然后应用程序自己实现读写分离
也可以不用lvs+keepalived,可以引入数据库中间件如mycat、atlas
Atlas拥有的功能—-》你访问atlas的ip地址,它帮你实现
1.读写分离
2.从库负载均衡
应用程序不需要自己实现读写分离,你也不需要用lvs去代理数据库了,中间件帮你做了
规模再大一些,四层会换成lvs,后端的数据库也要换架构方案,甚至mysql都会换成其他数据库
啊