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Nginx负载均衡和LVS负载均衡的比较分析

LVS和Nginx都可以用作多机负载的方案,它们各有优缺,在生产环境中需要好好分析实际情况并加以利用。

首先提醒,做技术切不可人云亦云,我云即你云;同时也不可太趋向保守,过于相信旧有方式而等别人来帮你做垫被测试。把所有即时听说到的好东西加以钻研,从而提高自己对技术的认知和水平,乃是一个好习惯。

下面来分析一下两者:

一、lvs的优势:

1、抗负载能力强,因为lvs工作方式的逻辑是非常之简单,而且工作在网络4层仅做请求分发之用,没有流量,所以在效率上基本不需要太过考虑。在我手里的 lvs,仅仅出过一次问题:在并发最高的一小段时间内均衡器出现丢包现象,据分析为网络问题,即网卡或linux2.4内核的承载能力已到上限,内存和 cpu方面基本无消耗。

2、配置性低,这通常是一大劣势,但同时也是一大优势,因为没有太多可配置的选项,所以除了增减服务器,并不需要经常去触碰它,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,所以稳定性高也是顺理成章,另外各种lvs都有完整的双机热备方案,所以一点不用担心均衡器本身会出什么问题,节点出现故障的话,lvs会自动判别,所以系统整体是非常稳定的。

4、无流量,上面已经有所提及了。lvs仅仅分发请求,而流量并不从它本身出去,所以可以利用它这点来做一些线路分流之用。没有流量同时也保住了均衡器的IO性能不会受到大流量的影响。

5、基本上能支持所有应用,因为lvs工作在4层,所以它可以对几乎所有应用做负载均衡,包括http、数据库、聊天室等等。

另:lvs也不是完全能判别节点故障的,譬如在wlc分配方式下,集群里有一个节点没有配置VIP,会使整个集群不能使用,这时使用wrr分配方式则会丢掉一台机。目前这个问题还在进一步测试中。所以,用lvs也得多多当心为妙。

二、nginx和lvs作对比的结果

1、nginx工作在网络的7层,所以它可以针对http应用本身来做分流策略,比如针对域名、目录结构等,相比之下lvs并不具备这样的功能,所以 nginx单凭这点可利用的场合就远多于lvs了;但nginx有用的这些功能使其可调整度要高于lvs,所以经常要去触碰触碰,由lvs的第2条优点 看,触碰多了,人为出问题的几率也就会大。

2、nginx对网络的依赖较小,理论上只要ping得通,网页访问正常,nginx就能连得通,nginx同时还能区分内外网,如果是同时拥有内外网的 节点,就相当于单机拥有了备份线路;lvs就比较依赖于网络环境,目前来看服务器在同一网段内并且lvs使用direct方式分流,效果较能得到保证。另 外注意,lvs需要向托管商至少申请多一个ip来做Visual IP,貌似是不能用本身的IP来做VIP的。要做好LVS管理员,确实得跟进学习很多有关网络通信方面的知识,就不再是一个HTTP那么简单了。

3、nginx安装和配置比较简单,测试起来也很方便,因为它基本能把错误用日志打印出来。lvs的安装和配置、测试就要花比较长的时间了,因为同上所述,lvs对网络依赖比较大,很多时候不能配置成功都是因为网络问题而不是配置问题,出了问题要解决也相应的会麻烦得多。

4、nginx也同样能承受很高负载且稳定,但负载度和稳定度差lvs还有几个等级:nginx处理所有流量所以受限于机器IO和配置;本身的bug也还是难以避免的;nginx没有现成的双机热备方案,所以跑在单机上还是风险较大,单机上的事情全都很难说。

5、nginx可以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。目前lvs中 ldirectd也能支持针对服务器内部的情况来监控,但lvs的原理使其不能重发请求。重发请求这点,譬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 会因此而恼火。

6、nginx对请求的异步处理可以帮助节点服务器减轻负载,假如使用apache直接对外服务,那么出现很多的窄带链接时apache服务器将会占用大 量内存而不能释放,使用多一个nginx做apache代理的话,这些窄带链接会被nginx挡住,apache上就不会堆积过多的请求,这样就减少了相 当多的内存占用。这点使用squid也有相同的作用,即使squid本身配置为不缓存,对apache还是有很大帮助的。lvs没有这些功能,也就无法能 比较。

7、nginx能支持http和email(email的功能估计比较少人用),lvs所支持的应用在这点上会比nginx更多。

在使用上,一般最前端所采取的策略应是lvs,也就是DNS的指向应为lvs均衡器,lvs的优点令它非常适合做这个任务。

重要的ip地址,最好交由lvs托管,比如数据库的ip、webservice服务器的ip等等,这些ip地址随着时间推移,使用面会越来越大,如果更换ip则故障会接踵而至。所以将这些重要ip交给lvs托管是最为稳妥的,这样做的唯一缺点是需要的VIP数量会比较多。

nginx可作为lvs节点机器使用,一是可以利用nginx的功能,二是可以利用nginx的性能。当然这一层面也可以直接使用squid,squid的功能方面就比nginx弱不少了,性能上也有所逊色于nginx。

nginx也可作为中层代理使用,这一层面nginx基本上无对手,唯一可以撼动nginx的就只有lighttpd了,不过lighttpd目前还没有 能做到nginx完全的功能,配置也不那么清晰易读。另外,中层代理的IP也是重要的,所以中层代理也拥有一个VIP和lvs是最完美的方案了。

nginx也可作为网页静态服务器,不过超出了本文讨论的范畴,简单提一下。

具体的应用还得具体分析,如果是比较小的网站(日PV<1000万),用nginx就完全可以了,如果机器也不少,可以用DNS轮询,lvs所耗费的机器还是比较多的;大型网站或者重要的服务,机器不发愁的时候,要多多考虑利用lvs。

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