比较LVSNginxHAProxy三者的优缺点和调度算法的区别

Posted 2022-05-06 一夜入秋

1、LVS

1.1、LVS的优点

1. 抗负载能力强、工作在第四层仅作分发的作用，没有流量的产生，因为这个特点也就决定了它在负载均衡的软件中性能是最强的；无流量，同时也保证了负载均衡器IO的性能不会受到大流量的影响；
2. 工作稳定，自身有完整的双机热备方案，如LVS+Keepalived和LVS+Heartbeat；
3. 应用范围比较广，可以对所有的应用做负载均衡；
4. 配置性比较低，这是一个缺点也是一个优点，因为没有可太多配置的东西，所以并不需要太多接触，大大减少了人为的出错的几率。

   1.2、LVS的缺点

5. 此软件本身不支持正则处理，不能做动静分离，从这就凸显了nginx/HAProxy+Keepalived的优势。
6. 如果网站应用比较庞大，LVS/DR+Keepalived就比较复杂了，特别是后面有Windows Server应用的机器，实施及配置还有维护过程就比较麻烦，相对而言，Nginx/HAProxy+Keepalived就简单多了。

   1.3、LVS支持的调度算法

   • RR：Round Robin，轮询，较常用
   • WRR：Weighted RR，加权轮询，较常用
   • SH：Source Hashing，源地址散列调度算法
   • DH：Destination Hashing，目标地址散列调度算法
   • LC：least connections，最少连接，适用于长连接应用
   • WLC：Weighted LC，加权最少连接，默认调度算法，较常用
   • SED：Shortest Expection Delay，最短延迟调度
   • NQ：Never Queue，永不排队调度
   • LBLC：Locality-Based LC，基于局部性的最少链接
   • LBLCR：LBLC with Replication，带复制的基于局部性最少连接

2、Nginx

2.1、Nginx的优点

1. 它工作在OSI第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。它的正则比HAProxy更为强大和灵活；
2. Nginx对网络的依赖非常小，理论上能ping通就能进行负载功能，这个也是它的优势所在；
3. Nginx安装和配置比较简单，测试起来比较方便；
4. 可以承担高的负载压力且稳定，一般能支撑超过几万次的并发量；
5. Nginx可以通过端口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；
6. Nginx不仅仅是一款优秀的负载均衡器/反向代理软件，它同时也是功能强大的Web应用服务器。LNMP现在也是非常流行的web环境，有和LAMP环境分庭抗礼之势，Nginx在处理静态页面、特别是抗高并发方面相对apache有优势；
7. Nginx现在作为Web反向加速缓存越来越成熟了，速度比传统的Squid服务器更快，有需求的朋友可以考虑用其作为反向代理加速器；

   2.2、Nginx的缺点

8. Nginx不支持url来检测。
9. Nginx仅能支持http和Email，这个它的弱势。
10. Nginx的Session的保持，Cookie的引导能力相对欠缺。

    2.3、Nginx支持的调度算法

    • rr，轮询，默认调度算法
    • wrr，加权轮询
    • ip_hash，源地址hash
    • 目的Url hash(url_hash)
    • least_conn，最少连接
    • hash KEY [consistent]， 一致性hash算法

3、HAProxy

3.1、HAProxy的优点

1. HAProxy是支持虚拟主机的，可以工作在4、7层(支持多网段)；
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. 支持通过获取指定的url来检测后端服务器的状态；
4. HAProxy 跟LVS类似，本身就是一款负载均衡软件；单纯从效率上来讲HAProxy比Nginx有更出色的负载均衡速度，在并发处理上也是优于Nginx的；
5. HAProxy可以对mysql读进行负载均衡，对后端的MySQL节点进行检测和负载均衡，不过在后端的MySQLslaves数量超过10台时性能不如LVS；
6. 支持ACL访问控制技术，对接收到的报文进行匹配和过滤，这也是HAProxy的独特之处。

   3.1、HAProxy的缺点

7. 不支持POP/SMTP协议
8. 不支持SPDY协议
9. 不支持HTTP cache功能
10. 重载配置的功能需要重启进程，虽然也是soft restart，但没有Nginx的reaload更为平滑和友好。
11. 多进程模式支持不够友好

    3.1、HAProxy支持的调度算法

    static-rr，基于权重的轮询静态调度算法，相当于LVS中的wrr。
    first，自上而下进行调度，但是其实只会当第一台服务器的连接上限，新的请求才会到下一台服务器，这个会忽略服务器的权重，使用较少。
    roundrobin，基于权重的轮询动态调度算法，默认调度算法
    leastconn，加权的最少连接，支持权重的运行时调整和慢启动，根据当前连接最少的后端服务器而非权重进行优先调度(新客户端连接)，比较适合长连接的场景使用，比如：MySQL等场景。
    random，随机负载平衡
    source，源地址hash
    uri，基于对用户请求的URI的左半部分或整个uri做hash，在将hash结果对总权重进行取模后，根据最终结果将请求转发到后端指定服务器，适用于后端是缓存服务器场景，默认是静态算法，也可以通过hash-type指定map-based和consistent，来定义使用取模法还是一致性hash。
    url_param，对用户请求的url中的 params 部分中的一个参数key对应的value值作hash计算，并由服务器总权重相除以后派发至某挑出的服务器；通常用于追踪用户，以确保来自同一个用户的请求始终发往同一个real server，如果无没key，将按roundrobin算法。
    hdr，针对用户每个http头部(header)请求中的指定信息做hash，此处由 name 指定的http首部将会被取出并做hash计算，然后由服务器总权重取模以后派发至某挑出的服务器，如果无有效值，则会使用默认的轮询调度。
    rdp-cookie，对windows远程桌面的负载，使用cookie保持会话，默认是静态，也可以通过hash-type指定map-based和consistent，来定义使用取模法还是一致性hash。