lvs、nginx、haproxy中转模式总结

mwjhw216

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

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。