关于负载均衡的技术

J2EE 码拜 5年前 (2016-05-23) 537次浏览
本人想了解下 用nginx做负载均衡和DNS做负载均衡的区别,本人理解的nginx做负载底层分散请求的算法也是通过DNS来处理的,不知道对不对,原因是你不管是用nginx还是lvs都要通过DNS服务器的。整体负载的架构只了解到一个入口,分散到多个服务器上,底层的机制说不出个所以然来。请做过这方面的高手讲讲 本人理解的是不是正确的
解决方案

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DNS做负载均衡是以A记录的方式向一个域名解析多个IP,用户访问域名时,将会随机解析出其中一个IP并访问。
优点是配置简单,缺点是负载分配不平均,而且假如其中一个IP挂了,反应到DNS生效要很长时间
Nginx的负载均衡是用反向代理方式,nginx先接收用户请求,再按配置的规则转发到多个可选IP中的一个上
优点是可按需定制规则,缺点是反向代理模式增加一步额外的http转发,对性能略有损耗,而且要处理好nginx服务本身的负载和高可用性问题

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引用:

DNS做负载均衡是以A记录的方式向一个域名解析多个IP,用户访问域名时,将会随机解析出其中一个IP并访问。
优点是配置简单,缺点是负载分配不平均,而且假如其中一个IP挂了,反应到DNS生效要很长时间
Nginx的负载均衡是用反向代理方式,nginx先接收用户请求,再按配置的规则转发到多个可选IP中的一个上
优点是可按需定制规则,缺点是反向代理模式增加一步额外的http转发,对性能略有损耗,而且要处理好nginx服务本身的负载和高可用性问题

分析的很有道理, nginx默认的负载方式是加权轮询, 假如可以把加权轮询算法分为先深搜索和先广搜索,那么nginx采用的是先深搜索算法,即将首先将请求都分给高权重的机器,直到该机器的权值降到了比其他机器低,才开始将请求分给下一个高权重的机器;第二,当全部后端机器都down掉时,nginx会立即将全部机器的标志位清成初始状态,以避免造成全部的机器都处在timeout的状态,从而导致整个前端被夯住。

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DNS做负载均衡是以A记录的方式向一个域名解析多个IP,用户访问域名时,将会随机解析出其中一个IP并访问。
优点是配置简单,缺点是负载分配不平均,而且假如其中一个IP挂了,反应到DNS生效要很长时间111111
Nginx的负载均衡是用反向代理方式,nginx先接收用户请求,再按配置的规则转发到多个可选IP中的一个上
优点是可按需定制规则,缺点是反向代理模式增加一步额外的http转发,对性能略有损耗,而且要处理好nginx服务本身的负载和高可用性问题11111

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lvs和nginx都可以用作多机负载的方案,它们各有优缺,在生产环境中需要好好分析实际情况并加以利用。
首先提醒,做技术切不可人云亦云,本人云即你云;同时也不可太趋向保守,过于相信旧有方式而等别人来帮你做垫被测试。 把全部即时听说到的好东西加以钻研,从而提高本人对技术的认知和水平,乃是一个好习惯。
下面来分析一下两者:
一、lvs的优势:
1、抗负载能力强,原因是lvs工作方式的逻辑是非常之简单,而且工作在网络4层仅做请求分发之用,没有流量,所以在效率上基本不需要太过考虑。在本人手里的lvs,仅仅出过一次问题:在并发最高的一小段时间内均衡器出现丢包现象,据分析为网络问题,即网卡或linux2.4内核的承载能力已到上限,内存和cpu方面基本无消耗。
2、配置性低,这通常是一大劣势,但同时也是一大优势,原因是没有太多可配置的选项,所以除了增减服务器,并不需要经常去触碰它,大大减少了人为出错的几率。
3、工作稳定,原因是其本身抗负载能力很强,所以稳定性高也是顺理成章,另外各种lvs都有完整的双机热备方案,所以一点不用担心均衡器本身会出什么问题,节点出现故障的话,lvs会自动判别,所以系统整体是非常稳定的。
4、无流量,上面已经有所提及了。lvs仅仅分发请求,而流量并不从它本身出去,所以可以利用它这点来做一些线路分流之用。没有流量同时也保住了均衡器的IO性能不会受到大流量的影响。
5、基本上能支持全部应用,原因是lvs工作在4层,所以它可以对几乎全部应用做负载均衡,包括http、数据库、聊天室等等。
另:lvs也不是完全能判别节点故障的,譬如在wlc分配方式下,集群里有一个节点没有配置VIP,会使整个集群不能使用,这时使用wrr分配方式则会丢掉一台机。目前这个问题还在进一步测试中。所以,用lvs也得多多当心为妙。
二、nginx和lvs作对比的结果
1、nginx工作在网络的7层,所以它可以针对http应用本身来做分流策略,例如针对域名、目录结构等,相比之下lvs并不具备这样的功能,所以nginx单凭这点可利用的场合就远多于lvs了;但nginx有用的这些功能使其可调整度要高于lvs,所以经常要去触碰触碰,由lvs的第2条优点看,触碰多了,人为出问题的几率也就会大。
2、nginx对网络的依赖较小,理论上只要ping得通,网页访问正常,nginx就能连得通,nginx同时还能区分内外网,假如是同时拥有内外网的节点,就相当于单机拥有了备份线路;lvs就比较依赖于网络环境,目前来看服务器在同一网段内并且lvs使用direct方式分流,效果较能得到保证。另外注意,lvs需要向托管商至少申请多一个ip来做Visual IP,貌似是不能用本身的IP来做VIP的。要做好LVS管理员,确实得跟进学习很多有关网络通信方面的知识,就不再是一个HTTP那么简单了。
3、nginx安装和配置比较简单,测试起来也很方便,原因是它基本能把错误用日志打印出来。lvs的安装和配置、测试就要花比较长的时间了,原因是同上所述,lvs对网络依赖比较大,很多时候不能配置成功都是原因是网络问题而不是配置问题,出了问题要解决也相应的会麻烦得多。
4、nginx也同样能承受很高负载且稳定,但负载度和稳定度差lvs还有几个等级:nginx处理全部流量所以受限于机器IO和配置;本身的bug也还是难以避免的;nginx没有现成的双机热备方案,所以跑在单机上还是风险较大,单机上的事情全都很难说。
5、nginx可以检测到服务器内部的故障,例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。目前lvs中ldirectd也能支持针对服务器内部的情况来监控,但lvs的原理使其不能重发请求。重发请求这点,譬如用户正在上传一个文件,而处理该上传的节点刚好在上传过程中出现故障,nginx会把上传切到另一台服务器重新处理,而lvs就直接断掉了,假如是上传一个很大的文件或很重要的文件的话,用户可能会因此而恼火。
6、nginx对请求的异步处理可以帮助节点服务器减轻负载,假设使用apache直接对外服务,那么出现很多的窄带链接时apache服务器将会占用大量内存而不能释放,使用多一个nginx做apache代理的话,这些窄带链接会被nginx挡住,apache上就不会堆积过多的请求,这样就减少了相当多的内存占用。这点使用squid也有相同的作用,即使squid本身配置为不缓存,对apache还是有很大帮助的。lvs没有这些功能,也就无法能比较。
7、nginx能支持http和email(email的功能估计比较少人用),lvs所支持的应用在这点上会比nginx更多。
在使用上,一般最前端所采取的策略应是lvs,也就是DNS的指向应为lvs均衡器,lvs的优点令它非常适合做这个任务。
重要的ip地址,最好交由lvs托管,例如数据库的ip、webservice服务器的ip等等,这些ip地址随着时间推移,使用面会越来越大,假如更换ip则故障会接踵而至。所以将这些重要ip交给lvs托管是最为稳妥的,这样做的唯一缺点是需要的VIP数量会比较多。
nginx可作为lvs节点机器使用,一是可以利用nginx的功能,二是可以利用nginx的性能。当然这一层面也可以直接使用squid,squid的功能方面就比nginx弱不少了,性能上也有所逊色于nginx。
nginx也可作为中层代理使用,这一层面nginx基本上无对手,唯一可以撼动nginx的就只有lighttpd了,不过lighttpd目前还没有能做到nginx完全的功能,配置也不那么清晰易读。另外,中层代理的IP也是重要的,所以中层代理也拥有一个VIP和lvs是最完美的方案了。
nginx也可作为网页静态服务器,不过超出了本文讨论的范畴,简单提一下。(有兴趣的同志可参阅张宴兄弟的有关nginx的文章,相当经典)
具体的应用还得具体分析,假如是比较小的网站(日PV<1000万),用nginx就完全可以了,假如机器也不少,可以用DNS轮询,lvs所耗费的机器还是比较多的;大型网站或重要的服务,机器不发愁的时候,要多多考虑利用lvs。

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