lvs、nginx、haproxy转发模式总结

lvs、nginx、haproxy是最常见的三种高可用性负载均衡软件。由于lvs和haproxy在目前的公司的现网环境中并未用到,虽然之前简单的了解和搭建过,现在也已经忘的差不多了,而及于nginx的负载均衡虽然公司在用,不过一配置文件都是ctrl+c、ctrl+v,对转发的理论性的东西也都忘的差不多了。隐约脑子里现在只有upstream、dr 、ip_hash这几个词了。现对三者的转发方式做下总结。

一、LVS转发模式

LVS是章文嵩博士写的一个工作于四层的高可能性软件。不像后两者支持七层转发,不过也正因为其简单,所以其是最稳定的。其共有三种IP负载均衡技术:VS/NAT(Virtual Server via Network Address Translation)、VS/TUN(Virtual Server via IP Tunneling)和VS/DR(Direct Routing),三者之间具体的比较见下表

lvs

二、nginx负载模式

nginx有五种负载算法模式,分别是:轮询、weight(权重)、ip_hash、fair、url_hash 。现逐一说明:

  1. 轮询(默认): 每个请求按时间顺序逐一分配到不同的后端服务器,如果后端服务器down掉,能自动剔除。
  2. weight :指定轮询几率,weight和访问比率成正比,用于后端服务器性能不均的情况。配置为:

 

二、nginx负载模式

nginx有五种负载算法模式,分别是:轮询、weight(权重)、ip_hash、fair、url_hash 。现逐一说明:

轮询(默认): 每个请求按时间顺序逐一分配到不同的后端服务器,如果后端服务器down掉,能自动剔除。
weight :指定轮询几率,weight和访问比率成正比,用于后端服务器性能不均的情况。配置为:

upstream bakend {
server 192.168.0.14 weight=10;
server 192.168.0.15 weight=10;
}

ip_hash:每个请求按访问ip的hash结果分配,这样每个访客固定访问一个后端服务器,可以解决session的问题。配置为:

upstream bakend {
ip_hash;
server 192.168.0.14:88;
server 192.168.0.15:80;
}

fair:按后端服务器的响应时间来分配请求,响应时间短的优先分配。

upstream backend {
server server1;
server server2;
fair;
}

url_hash:按访问url的hash结果来分配请求,使每个url定向到同一个后端服务器,后端服务器为缓存时比较有效。配置如:

upstream backend {
server squid1:3128;
server squid2:3128;
hash $request_uri;
hash_method crc32;
}

注:第五种模式下,需要注意在upstream中加入hash语句,server语句中不能写入weight等其他的参数,hash_method是使用的hash算法 。

server后面常接的参数有如下几个:

down 表示单前的server暂时不参与负载
weight 默认为1.weight越大,负载的权重就越大。
max_fails :允许请求失败的次数默认为1.当超过最大次数时,返回proxy_next_upstream 模块定义的错误
fail_timeout:max_fails次失败后,暂停的时间。
backup: 其它所有的非backup机器down或者忙的时候,请求backup机器。所以这台机器压力会最轻。

三、haproxy

haproxy是三者之间负载算法最多的,有八种,所以其应用场景也是最多,配置也是最灵活的,具体8种算法为:

①roundrobin,表示简单的轮询,这个是负载均衡基本都具备的;

②static-rr,表示根据权重,和nginx的weight算法类似;

③leastconn,表示最少连接者先处理,有点类似于nginx的fair,不过fair是根据响应时间;

④source,表示根据请求源IP,这个跟Nginx的IP_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;

⑤ri,表示根据请求的URI,类似于nginx的url_hash;

⑥rl_param,表示根据请求的URl参数'balance url_param' requires an URL parameter name;

⑦hdr(name),表示根据HTTP请求头来锁定每一次HTTP请求;

⑧rdp-cookie(name),表示根据据cookie(name)来锁定并哈希每一次TCP请求。

四、总结

具体现网应用可以根据据体的实际情况选择最好的负载方式。三者中,lvs稳定性最好,可配置性最少;nginx针对域名、目录结构进行正则匹配是最强的,同时其对网络依赖比较小,不过性能上和lvs和haproxy相比稍差一点点;haproxy支持虚拟主机,尤其在session保持方面做的最好,其有三种算法可以实现session共享———— ip识别(source)、cookie识别、session识别三种,除此之外在对mysql做HA方案时也经常会用到该软件。

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