nginx和lvs各自的優(yōu)劣以及適合的使用環(huán)境
在最開(kāi)始呢，咱們先說(shuō)一下什么叫負(fù)載均衡，負(fù)載均衡呢，就是將一批請(qǐng)求，根據(jù)請(qǐng)求的內(nèi)容，分發(fā)到不同的后端去進(jìn)行相應(yīng)的處理，從而提供負(fù)載分擔(dān)，主備切換等功能。
對(duì)于不同的負(fù)載均衡軟件，有不同的流量分發(fā)算法，今天，我們最市面上比較主流的兩種負(fù)載均衡做一個(gè)對(duì)比，看看他們分別的優(yōu)缺點(diǎn)，以及在很多情況下如何去做配合。
【四層和七層】
首先，說(shuō)說(shuō)四層和七層的區(qū)別；
四層負(fù)載均衡，指的是IP+端口的負(fù)載均衡；
七層負(fù)載均衡，指的是基于WEB請(qǐng)求，URL等應(yīng)用層信息的負(fù)載均衡。
當(dāng)然，同理，還有基于MAC地址的二層負(fù)載均衡和基于IP地址的三層負(fù)載均衡。
四層負(fù)載均衡，主要分析IP層和TCP/UDP層。
七層負(fù)載均衡，要分析應(yīng)用層協(xié)議，比如HTTP協(xié)議，URL，cookie等信息。
【關(guān)于LVS】
LVS的負(fù)載能力很強(qiáng)，因?yàn)槠涔ぷ髂Ｊ椒浅：?jiǎn)單，僅進(jìn)行請(qǐng)求的分發(fā)，而且其工作在第四層，沒(méi)有流量，在效率方面最高。
LVS是在四層，可以對(duì)幾乎所有的應(yīng)用作負(fù)載均衡。
但是LVS對(duì)于故障后端感知并不敏感，比如在DR模式下，要是有一個(gè)后端服務(wù)器沒(méi)有配置VIP，就會(huì)導(dǎo)致請(qǐng)求的一部分?jǐn)?shù)據(jù)會(huì)直接丟失。
且LVS對(duì)于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的穩(wěn)定性要求較高，如果請(qǐng)求失敗了，只能依賴于前端的應(yīng)用自身的重試機(jī)制，負(fù)載均衡不對(duì)請(qǐng)求進(jìn)行重新下發(fā)。
而且LVS也很受限于網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，在設(shè)計(jì)之初就要考慮到網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)是否滿足LVS負(fù)載的前置條件。
【關(guān)于nginx】
同樣的，nginx也可以用于負(fù)載均衡，但是由于nginx需要對(duì)源端/目的端都建立連接，所以處理流量的速度受限于機(jī)器I/O，CPU內(nèi)存等一系列配置，所以nginx的負(fù)載能力相對(duì)較差。
nginx安裝，配置都比較簡(jiǎn)單，與LVS對(duì)比，nginx不需要很?chē)?yán)格的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，只要網(wǎng)絡(luò)可以聯(lián)通即可。
且nginx自身的重試機(jī)制，可以保證請(qǐng)求下發(fā)失敗之后，會(huì)重新下發(fā)到健康的后端上。
但是，nginx因?yàn)闆](méi)有現(xiàn)成的熱備機(jī)制，所以，存在單點(diǎn)故障的問(wèn)題，一般需要搭配keepalived使用。
不過(guò)，nginx作為一款應(yīng)用層負(fù)載均衡（后來(lái)引入stream模塊之后，四層也支持了），可以提供負(fù)載分擔(dān)，貯備切換，HTTPS寫(xiě)在，帶寬限速，隱藏真實(shí)IP，隱藏真實(shí)端口，屏蔽攻擊等能力，這是LVS所不能提供的。
【對(duì)比】
lvs和nginx都是現(xiàn)在很主流的負(fù)載均衡方式，他們各有優(yōu)缺點(diǎn)，在生產(chǎn)環(huán)境需要根據(jù)其特點(diǎn)做選擇。
| LVS | Nginx | |
| 四層 | 四層/七層 | |
| 抗負(fù)載能力 | 強(qiáng) | 弱 |
| 配置性 |
可配置性低
同時(shí)也減少了人為出錯(cuò)的概率
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可配置性高
可以配置一些高級(jí)功能
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| 穩(wěn)定性 |
穩(wěn)定性高
有完整的雙機(jī)熱備方案
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穩(wěn)定性低，有單機(jī)故障
無(wú)現(xiàn)成的雙機(jī)熱備方案
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| 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)依賴 |
強(qiáng)依賴
非常依賴網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計(jì)
當(dāng)然可以采用比較簡(jiǎn)單的NAT方式解決此問(wèn)題
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無(wú)依賴 |
| 網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性依賴 |
依賴
數(shù)據(jù)包分發(fā)到壞的后端，不會(huì)重新分發(fā)，會(huì)直接返回錯(cuò)誤
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不依賴
數(shù)據(jù)包分發(fā)到壞的后端并返回錯(cuò)誤后，會(huì)嘗試重新分發(fā)到健康的后端
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| 網(wǎng)絡(luò)流量 |
僅請(qǐng)求流量經(jīng)過(guò)lvs的網(wǎng)絡(luò)，響應(yīng)流量由后端服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)返回。
FULL_NAT同Nginx。
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所有的請(qǐng)求和響應(yīng)流量都會(huì)經(jīng)過(guò)nginx |
| 宿主機(jī)性能要求 |
要求較低
lvs僅僅做分發(fā)請(qǐng)求，流量并不從它本身出去，所以瓶頸僅僅受限于網(wǎng)絡(luò)帶寬和網(wǎng)卡性能
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要求較高
因?yàn)閚ginx需要對(duì)源端和目的端都單獨(dú)建立連接，中間還涉及到一些數(shù)據(jù)包的解析處理，所以依賴宿主機(jī)的I/O性能和CPU內(nèi)存
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| 轉(zhuǎn)發(fā)方式 |
同步轉(zhuǎn)發(fā)
lvs服務(wù)器接收到請(qǐng)求之后，立即redirect到一個(gè)后端服務(wù)器，由客戶端直接和后端服務(wù)器建立連接。
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異步轉(zhuǎn)發(fā)
在保持客戶端連接的同時(shí)，發(fā)起一個(gè)相同內(nèi)容的新請(qǐng)求到后端，等后端返回結(jié)果后，由nginx返回給客戶端
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| 其他 |
支持rewrite重寫(xiě)規(guī)則：能夠根據(jù)域名、url的不同，將http請(qǐng)求分到不同的后端服務(wù)器群組。
節(jié)省帶寬：支持gzip壓縮，可以添加瀏覽器本地緩存的header頭。
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【兩者配合】
在使用上，一般最前端所采取的的策略應(yīng)是lvs，也就是dns的指向應(yīng)為lvs均衡器，主要原因在于nginx雖然功能強(qiáng)大，但是當(dāng)作為后端的服務(wù)器規(guī)模龐大時(shí)，nginx的網(wǎng)絡(luò)帶寬就成了一個(gè)巨大的瓶頸。
但是當(dāng)lvs作為負(fù)載均衡的話，一旦后端接受到請(qǐng)求的服務(wù)器出了問(wèn)題，那么這次請(qǐng)求就失敗了。
所以在很多情況下，nginx會(huì)作為lvs的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行負(fù)載均衡，這樣，既可以避免nginx的性能造成很?chē)?yán)重的帶寬瓶頸，也可以利用nginx的錯(cuò)誤重傳避免lvs一錘子買(mǎi)賣(mài)，還能利用nginx的各種高級(jí)功能，包括https卸載，報(bào)文頭修改等。
以上就是nginx和lvs各自的優(yōu)劣以及適合的使用環(huán)境的詳細(xì)內(nèi)容，更多關(guān)于nginx和lvs對(duì)比的資料請(qǐng)關(guān)注本站其它相關(guān)文章！
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