HAproxy负载均衡-特性篇

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haproxy基础概念

HAproxy对比LVS

lvs是工作在内核空间中的，因此突破了SOCK文件的限定（文件描述符）所以ipvs转发和并发能达到400万

haproxy和nginx是工作在用户空间的，因此每个进程打开的套接字文件数是有限定的，一般来讲最多并发不能超过65536个 只是单纯的理论上来讲

一般来讲大于4万个就不错了，因为每个连接请求到达之后，其会每一端（客户端和服务器端）都需要同时打开1个文件，所以其并发连接有限，但仅此而言无论是nginx还是haproxy

从以上对比来看，虽然haproxy和nginx的性能略有下降，但是下降的并不多，维持连接的代价也不是非常大，因此一般能维持2W个并发连接问题是不大的。

事实上2W-3W已经是非常大的并发量了，如果同时并发连接数有2w个，那么每个用户的每个请求可以在1秒钟提供处理的话，那么一天的响应量将近16亿个，假如页面中平均有20个对象的话，意味着每天的响应量能达到亿级PV。

haproxy在同样并发场景下haproxy可能比nginx需要更多的内存资源但是haproxy拥有很多自己独有的特性

虽然与nginx相比，区别不是非常的大，但haproxy有一种独有的特性的数据结构算法叫做弹性二叉树（作者自行开发的独有数据结构）

haproxy的一些机制，在内存中，会话的建立、查找、删除是非常频繁的

这时为了实现高效的数据的频繁建立 查找 删除等必须有一种非常好的数据结构

初期haproxy的数据结构类似于O（logN）的算法,但作者认为随着用户连接数的增多，额外开销不容忽视，所以在其基础上又将其进行了改进被称为弹性二叉树

这种数据结构由于不用额外维护其的平衡性，可以达到O(1),此外数据建立查找等操作，能够在内部维护，但是在弹性我二叉树维持上，也避免了最后的线性查找

所以在随着连接数增多在建立连接、保持连接等是非常恒定的，因此建立多少个链接都无所谓，只要当前haproxy能够支撑（硬件）

haproxy目前主要版本的特性

1.4版本：

提供了更好的弹性

·支持客户端一次长连接

简单来讲，web代理服务器是一次性处理两者（客户端和upstream server）的独立链接

那客户端至haproxy的连接可以使其支持keepalive（保持连接）

因为http是无状态的，每个资源的请求默认情况下首先tcp三次握手，建立会话并取得资源，最后四次断开，如果一次请求多个对象，那么毫无疑问每个对象都要这么做，所以效率会非常低，因此如果我们开启keepalive功能，那么效率相对来说会非常高。

但注意的是haproxy1.0的版本默认情况下保持会话连接是关闭的1.1版本默认是开启的，所以在1.0中要使用keepalive功能用户的客户端和服务端通信的时候要发送一独特的首部信息，首部信息明确说明是keepalive，而版本1.1默认就启动了keepalive，只要服务器打开了keepalive功能之间本身就可以保持连接，但是keepalive保持时间不能过长，允许服务器端将用户连接释放掉，并去响应其他用户请求的，所以要想支持keepalive，服务器端必须要有此功能，叫做服务器端关闭。

    一般而言，都是谁请求谁关闭，也就是说一般都是由客户端进行关闭的，但是只要使用keepalive功能，一般需要支持服务端关闭功能，因为keepalive本身开启还必须要有保持时间等机制，一旦超时则关闭其连接。

·支持tcp加速

    所有的数据不用复制进用户空间，而直接转发

·支持响应池

    也被称为响应缓冲池

·支持RDP协议

    远程桌面协议，通常是多个连接，甚至可以反向负载均衡至多个winserver并且将多个请求定向发送至指定server 以避免交叉连接

·基于源的粘性

    类似于nginx的IP Hash算法 ，将来自于同一客户端的请求始终转发至一个后端upstreamserver

·更好的统计数据接口

    有独立的状态页面，每个状态颜色和状态客观明了

·更详细的健康状态监测机制

    与nginx差不多，多次重复的尝试几次检查

    而且可以观测服务器流量，如果流量越来越小则自动结束掉其连接

·支持http认证

·服务器管理命令行接口

    在命令行模式下可对服务器进行管理

·基于acl的持久性

    可以将用户的某些特性抽取特性并根据其特性做匹配条件控制

    另外有自己独立的日志分析器，方便分析日志

·单进程驱动模型

    haproxy是单进程事件驱动模型，因此不用进行上下文切换，避免了上下文本身的资源的开销

    O(1)事件检查器，使弹性二叉树来实现

·单缓冲模型

    因此实现不复制任何数据的方式完成读写操作

借助于linux 2.6内核中的splice()模块进行系统调用，能够实现零复制转发，甚至在3.5的内核实现零复制启动

MRU内存分配器在固定大小的内存池中实现即时内存分配

·树型存储，弹性二叉树

    优化的http首部分析，目前来讲性能够好，精心降低了系统调用，大部分工作都在用户空间完成，如时间读取、缓冲聚合以及文件描述符的启用和禁用等

END,感谢各位！