[每周一更]-(第87期)：主流软件负载均衡器对比(LVS、Nginx、HAproxy)

负载均衡的实现方式一般来说有以下三种：

基于DNS负载均衡：直接通过DNS来实现负载均衡。优点是非常简单，缺点是调整后不知道啥时生效(当然正常情况下几十分钟，长的也可能更长)

基于硬件负载均衡：购买硬件，也就是我们常常说的F5（F5 Network Big-IP），不过F5就贵一般来说单台硬件也得几十万块，要是搞个双机，多机就更贵了

基于软件负载均衡：基于软件的方式也非常多，类似几个主流LVS、Nginx、HAproxy(当然IBM也有个HIS)，接下来就针对以下几种具体说明：

三大主流软件负载均衡器对比(LVS、Nginx、HAproxy)

LVS:

• 1. 抗负载能力强，性能高，能达到F5的60%，对内存和CPU资源消耗比较低
• 2. 工作在网络4层，通过VRRP协议(仅作代理之用)，具体的流量是由linux内核来处理，因此没有流量的产生。
• 3. 稳定，可靠性高，自身有完美的热备方案(Keepalived+lvs)
• 4. 不支持正则处理，不能做动静分离。
• 5. 支持多种负载均衡算法：rr(轮询)，wrr(带权轮询)、lc(最小连接)、wlc(带权最小连接)
• 6. 配置相对复杂，对网络依赖比较大，稳定性很高。
• 7. LVS工作模式有4种：
     (1) nat 地址转换
     (2) dr 直接路由
     (3) tun 隧道
     (4) full-nat

8. 工作在网络4层，相对性能上较高 (网络的七层模式：物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层)

Nginx:

• 1. 工作在网络7层，可以针对http应用做一些分流的策略，比如针对域名，目录结构
• 2. Nginx对网络的依赖较小，理论上能ping通就能进行负载功能
• 3. Nginx安装配置比较简单，测试起来很方便
• 4. 也可以承担较高的负载压力且稳定，nginx是为解决c10k问题而诞生的
• 5. 对后端服务器的健康检查，只支持通过端口来检测，不支持通过url来检测
• 6. Nginx对请求的异步处理可以帮助节点服务器减轻负载压力
• 7. Nginx仅能支持http、https和Email协议，这样就在适用范围较小。
• 8. 不支持Session的直接保持，但能通过ip_hash来解决。对Big request header的支持不是很好。
• 9. Nginx还能做Web服务器即Cache功能。

HAProxy:

• 1. 支持两种代理模式：TCP（四层）和HTTP（七层），支持虚拟主机；
• 2. 能够补充Nginx的一些缺点比如Session的保持，Cookie的引导等工作
• 3. 支持url检测后端的服务器出问题的检测会有很好的帮助。
• 4. 更多的负载均衡策略比如：动态加权轮循(Dynamic Round Robin)，加权源地址哈希(Weighted Source -Hash)，加权URL哈希和加权参数哈希(Weighted Parameter Hash)已经实现
• 5. 单纯从效率上来讲HAProxy更会比Nginx有更出色的负载均衡速度。
• 6. HAProxy可以对Mysql进行负载均衡，对后端的DB节点进行检测和负载均衡。
• 7. 支持负载均衡算法：Round-robin（轮循）、Weight-round-robin（带权轮循）、source（原地址保持）、RI（请求URL）、rdp-cookie（根据cookie）

8. 不能做Web服务器即Cache。

三大主流软件负载均衡器适用业务场景：

1. 网站建设初期，可以选用Nginx、HAProxy作为反向代理负载均衡(流量不大时，可以不选用负载均衡)，因为其配置简单，性能也能满足一般业务场景。如果考虑到负载均衡器是有单点问题，可以采用Nginx+Keepalived/HAproxy+Keepalived避免负载均衡器自身的单点问题。
2. 网站并发到达一定程度后，为了提高稳定性和转发效率，可以使用lvs，毕竟lvs比Nginx/HAProxy要更稳定，转发效率也更高。
   注：nginx与HAProxy比较：nginx只支持七层，用户量最大，稳定性比较可靠。Haproxy支持四层和七层，支持更多的负载均衡算法，支持session等。

衡量负载均衡器好坏的几个重要的因素：

• 1. 会话率 ：单位时间内的处理的请求数
• 2. 会话并发能力：并发处理能力
• 3. 数据率：处理数据能力

负载均衡的策略

• 轮询策略
• 负载度策略
• 响应策略
• 哈希策略