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LVS與Nginx的區別

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,而且工作再網路層第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(如記憶體、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,所以除了增減伺服器,並不需要經常去觸碰它,大大減少了人為出錯的機率。

    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麼問題,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效能不會受到大流量的影響。

    5.lvs基本上能支援所有應用,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、資料庫、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,叢集裡有一個節點沒有配置vip,會使整個叢集不能使用,這時使用wrr分配方式則會丟掉一臺機器。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工作在網路的第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,人為出現問題的機率也就會大。

    2.nginx對網路的依賴較小,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就比較依賴於網路環境,目前來看伺服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需要向託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路通訊方面的知識,就不再是一個http那麼簡單了。

    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誌打印出來。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對網路依賴性比較大,很多時候不能配置成功都是因為網路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可以檢測到伺服器內部的故障,比如根據伺服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也能支援針對伺服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,比如使用者正在上傳一個檔案,而處理該上傳的節點剛好在上傳過程中出現故障,nginx會把上傳切到另一臺伺服器重新處理,而lvs就直接斷掉了,如果是上傳一個很大的檔案或者很重要的檔案的話,使用者可能會因此而惱火。

    6.nginx對請求的非同步處理可以幫助節點伺服器減輕負載,鍵入使用Apache直接對外服務,那麼出現很多的窄帶連結時Apache伺服器將會佔用大量記憶體而不能釋放,使用多於一個nginx做Apache代理的話,這些窄帶連結會被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記憶體佔用。這點使用squid也有相同的作用,即使squid本身配置為不快取,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能支援http和Email(Email的功能估計比較少人用),lvs所支援的應用在這點上會比nginx更過。

    在使用上,一般最前端所採取的的策略應是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託管,比如資料庫的ip、webservice伺服器的ip等等,這些ip地址隨著時間推移,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託管式最為穩妥的,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的效能。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,效能上也有所遜色於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,配置也不那麼清晰易讀。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伺服器。

    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,解決單點與高流量併發問題。為什麼要用nginx而不用lvs?

    7個理由:

    1.高併發連線:官方測試能夠支撐5萬併發連線,在實際生產環境中跑到2——3萬併發連線數。

    2.記憶體消耗少:在3萬併發連線數下,開啟的10個nginx程序才消耗150M記憶體(150*10=150M)。

    3.配置檔案非常簡單:風格跟程式一樣通俗易懂。

    4.成本低廉:nginx為開源軟體,可以免費使用。而購買F5 big-ip、netscaler等硬體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.支援rewrite重寫規則:能夠根據域名、url的不同,將http請求分到不同的後端伺服器群組。

    6.內建的健康檢查功能:如果nginx proxy後端的某臺web伺服器宕機了,不會影響前端訪問。

    7.節省頻寬:支援gzip壓縮,可以新增瀏覽器本地快取的header頭。

    進一步說明:

    keepalived是linux下面實現vrrp備份路由的高可靠性執行件。基於keepalived設計的服務模式能夠真正做到主伺服器和備份伺服器故障時ip瞬間無縫交接。

    nginx是基於linux2.6核心中epoll模型http伺服器,與Apache程序派生模式不同的是nginx程序基於master+slave多程序模型,自身具有非常穩定的子程序管理功能。在master程序分配模式下,master程序永遠不進行業務處理,只是進行任務分發,從而達到master程序的存活高可靠性,slave程序所有的業務訊號都由主程序發出,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。

    伺服器ip存活檢測是由keepalived自己本身完成的,將2臺伺服器配置成keepalived互為主輔關係,任意一方機器故障對方都能夠將ip接管過去。

    keepalived的伺服器ip通過其配置檔案進行管理,依靠其自身的程序去確定伺服器的存活狀態,如果在需要對伺服器程序線上維護的情況下,只需要停掉被維護機器的keepalived服務程序,另外一臺伺服器就能夠接管該臺伺服器的所有應用。