lvs和nginx都可以用作多機負載方案,他們各有優缺點,在生產環境中需要好好分析實際情況並加以利用。
一、lvs的優勢:
1.抗負載能力強,因為lvs工作方式的邏輯是非常簡單的,而且工作再網絡層第4層,僅作請求分發用,沒有流量,所以在效率上基本不需要太過考慮。lvs一般很少出現故障,即使出現故障一般也是其他地方(如內存、CPU等)出現問題導致lvs出現問題。
2.配置性地,這通常是一大劣勢同時也是一大優勢,因為沒有太多的可配置的選項,所以除了增減服務器,並不需要經常去觸碰它,大大減少了人為出錯的幾率。
3.工作穩定,因為其本省抗負載能力很強,所以穩定性高也是順理成章的事,另外各種lvs都有完整的雙機熱備方案,所以一點不用擔心均衡器本身會出什么問題,節點出現故障的話,lvs會自動判別,所以系統整體式非常穩定的。
4.無流量,lvs僅僅分發請求,而流量並不從它本身出去,所以可以利用它這點來做一些線路分流之用。沒有流量同時也保住了均衡器的IO性能不會受到大流量的影響。
5.lvs基本上能支持所有應用,因為綠色工作在第4層,所以它可以對幾乎所有應用做負載均衡,包括http、數據庫、聊天室等。
另外:lvs也不是完全能判別節點故障的,比如在wlc分配方式下,集群里有一個節點沒有配置vip,會使整個集群不能使用,這時使用wrr分配方式則會丟掉一台機器。目前這個問題還在進一步測試中。所以用lvs也得多多當心為妙。
二、nginx和lvs作對比的結果:
1.nginx工作在網絡的第7層,所以它可以針對http應用本身來做分流策略,比如針對域名、目錄結構等,相比之下lvs並不具備這樣的功能,所以nginx單憑這點可以利用的場合就遠多於lvs了;但nginx有用的這些功能使其可調整度要高於lvs,所以經常要去觸碰觸碰,由lvs的第2條優點來看,觸碰多了,人為出現問題的幾率也就會大。
2.nginx對網絡的依賴較小,理論上只要ping得通,網頁訪問正常,nginx就能連得通,nginx同時還能區分內外網,如果是同時擁有內外網的節點,就相當於單機擁有了備份線路;lvs就比較依賴於網絡環境,目前來看服務器在同一網段內並且lvs使用direct方式分流,效果較能得到保證。另外注意,lvs需要向托管商至少申請多於一個ip來做visual ip,貌似是不能用本省的ip來做VIP的。要做好lvs管理員,確實得跟進學習很多有關網絡通信方面的知識,就不再是一個http那么簡單了。
3.nginx安裝和配置比較簡單,測試起來也很方便,因為它基本能把錯誤用日志打印出來。lvs的安裝和配置、測試就要花比較長的時間,因為同上所述,lvs對網絡依賴性比較大,很多時候不能配置成功都是因為網絡問題而不是配置問題,出了問題要解決也相應的會麻煩的多。
4.nginx也同樣能承受很高負載且穩定,但負載度很穩定度差lvs還有幾個等級:nginx處理所有流量所以受限於機器IO和配置;本身的bug也還是難以避免的;nginx沒有現成的雙機熱備方案,所以跑在單機上還是風險比較大,單機上的事情全都很難說。
5.nginx可以檢測到服務器內部的故障,比如根據服務器處理網頁返回的狀態碼、超時等等,並且會把返回錯誤的請求重新提交到另一個節點。目前lvs中ldirectd也能支持針對服務器內部的情況來監控,但lvs的原理使其不能重發請求。重發請求這點,比如用戶正在上傳一個文件,而處理該上傳的節點剛好在上傳過程中出現故障,nginx會把上傳切到另一台服務器重新處理,而lvs就直接斷掉了,如果是上傳一個很大的文件或者很重要的文件的話,用戶可能會因此而惱火。
6.nginx對請求的異步處理可以幫助節點服務器減輕負載,鍵入使用Apache直接對外服務,那么出現很多的窄帶鏈接時Apache服務器將會占用大量內存而不能釋放,使用多於一個nginx做Apache代理的話,這些窄帶鏈接會被nginx擋住,Apache上就不會堆積過多的請求,這樣就減少了相當多的內存占用。這點使用squid也有相同的作用,即使squid本身配置為不緩存,對Apache還是有很大幫助你的。lvs沒有這些功能,也就無法能比較。
7.nginx能支持http和Email(Email的功能估計比較少人用),lvs所支持的應用在這點上會比nginx更過。
在使用上,一般最前端所采取的的策略應是lvs,也就是dns的指向應為lvs均衡器,lvs的優點另它非常適合做這個任務。
重要的ip地址,最好交由lvs托管,比如數據庫的ip、webservice服務器的ip等等,這些ip地址隨着時間推移,使用面會越來越大,如果更換ip則故障會接踵而來。所以將這些重要ip交給lvs托管式最為穩妥的,這樣做的唯一缺點是需要VIP數量會比較多。
nginx可以作為lvs節點機器使用,一是可以利用nginx的功能,二是可以利用nginx的性能。當然這一層面也可以直接使用squid,squid的功能方面就比nginx弱不少,性能上也有所遜色於nginx。
nginx也可以作為中層代理使用,這一層面nginx基本上無對手,唯一可以撼動nginx的就只有lighttpd了,不過lighttpd目前還沒有能做到nginx完全的功能,配置也不那么清晰易讀。另外,中層代理的ip也是重要的,所以中層代理業擁有一個VIP和lvs是最完美的方案了。
nginx也可以作為網頁靜態服務器。
具體的應用還得具體分析,如果是比較小的網站(日pv<1000萬),用nginx就完全可以了,如果機器也不少,可以用dns輪詢,lvs所耗費的機器還是比較多的;大型網站或者重要的服務,機器不發愁的時候要多多考慮利用lvs。
說明:
使用nginx+keepalived實現負載均衡,解決單點與高流量並發問題。為什么要用nginx而不用lvs?
7個理由:
1.高並發連接:官方測試能夠支撐5萬並發連接,在實際生產環境中跑到2——3萬並發連接數。
2.內存消耗少:在3萬並發連接數下,開啟的10個nginx進程才消耗150M內存(150*10=150M)。
3.配置文件非常簡單:風格跟程序一樣通俗易懂。
4.成本低廉:nginx為開源軟件,可以免費使用。而購買F5 big-ip、netscaler等硬件負載均衡交換機則需要十多萬至幾十萬人民幣。
(使用nginx做七層負載均衡的理由?)
5.支持rewrite重寫規則:能夠根據域名、url的不同,將http請求分到不同的后端服務器群組。
6.內置的健康檢查功能:如果nginx proxy后端的某台web服務器宕機了,不會影響前端訪問。
7.節省帶寬:支持gzip壓縮,可以添加瀏覽器本地緩存的header頭。
進一步說明:
keepalived是linux下面實現vrrp備份路由的高可靠性運行件。基於keepalived設計的服務模式能夠真正做到主服務器和備份服務器故障時ip瞬間無縫交接。
nginx是基於linux2.6內核中epoll模型http服務器,與Apache進程派生模式不同的是nginx進程基於master+slave多進程模型,自身具有非常穩定的子進程管理功能。在master進程分配模式下,master進程永遠不進行業務處理,只是進行任務分發,從而達到master進程的存活高可靠性,slave進程所有的業務信號都由主進程發出,slave進城所有的超時任務都會被master終止,屬於阻塞式人物模型。
服務器ip存活檢測是由keepalived自己本身完成的,將2台服務器配置成keepalived互為主輔關系,任意一方機器故障對方都能夠將ip接管過去。
keepalived的服務器ip通過其配置文件進行管理,依靠其自身的進程去確定服務器的存活狀態,如果在需要對服務器進程在線維護的情況下,只需要停掉被維護機器的keepalived服務進程,另外一台服務器就能夠接管該台服務器的所有應用。