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Haproxy部署Web群集

概论

       HAProxy是可提供高可用性、负载均衡以及基于TCP和HTTP应用的代理,是免费、快速并且可靠的一种解决方案。HAProxy非常适用于并发大(并发达1w以上)web站点,这些站点通常又需要会话保持或七层处理。HAProxy的运行模式使得它可以很简单安全的整合至当前的架构中,同时可以保护web服务器不被暴露到网络上。

HAProxy的特性

  • 可靠性和稳定性非常好,可以与硬件级的F5负载均衡设备相媲美;
  • 最高可以同时维护40000-50000个并发连接,单位时间内处理的最大请求数为20000个,最大处理能力可达10Git/s;
  • 支持多达8种负载均衡算法
  • 支持Session会话保持,Cookie的引导;
  • 支持通过获取指定的url来检测后端服务器的状态;
  • 支持虚机主机功能,从而实现web负载均衡更加灵活;
  • 支持连接拒绝、全透明代理等独特的功能;
  • 拥有强大的ACL支持,用于访问控制;
  • 支持TCP和HTTP协议的负载均衡转发;
  • 支持客户端的keepalive功能,减少客户端与haproxy的多次三次握手导致资源浪费,让多个请求在一个tcp连接中完成

HAProxy的负载均衡策略

roundrobin轮询
static-rr权重
leastconn最少连接
source根据源地址做哈希
uri根据请求的URI地址做哈希
rri_param根据请求的URL路径里传递的参数做哈希
har(name)根据请求头的字段做哈希
rdp-cookie(name)根据cookie里的字段做哈希

HAProxy3种会话保持方式

(1)源地址hash

balance source

(2)设置cookie

cookie HA_STICKY_dy insert indirect nocache
server tomcat.inst1 192.168.80.11:8080 cookie tomcat.inst1

(3)会话粘性表stick-table

stick-table type ip size 5k expire 1m
stick on src

Nginx、LVS和HAProxy

Nginx

优点

  • 工作在网络的7层之上,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。Nginx正则规则比HAProxy更为强大和灵活。
  • Nginx对网络稳定性的依赖非常小,理论上能ping通就就能进行负载功能,LVS对网络稳定性依赖比较大,稳定要求相对更高。
  • Nginx安装和配置、测试比较简单、方便,有清晰的日志用于排查和管理,LVS的配置、测试就要花比较长的时间了。
  • 可以承担高负载压力且稳定,一般能支撑几万次的并发量,负载度比LVS相对小些。
  • 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。
  • 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。
  • Nginx作为Web正向加速缓存越来越成熟了,速度比传统的Squid服务器更快,很多场景下都将其作为向代理加速器。
  • Nginx作为静态网页和图片服务器,这方面的性能非常优秀,同时第三方模块也很多。

缺点

  • Nginx仅能支持http、https和Email协议,这样就在适用范围上面小些。
  • 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。
  • 不支持Session的直接保持,需要通过ip_hash和cookie的引导来解决。

LVS

优点

  • 抗负载能力强、是工作在网络4层之上仅作分发之用,没有流量的产生。因此负载均衡软件里的性能最强的,对内存和cpu资源消耗比较低。
  • LVS工作稳定,因为其本身抗负载能力很强,自身有完整的双机热备方案。
  • 无流量,LVS只分发请求,而流量并不从它本身出去,这点保证了均衡器IO的性能不会收到大流量的影响。
  • 应用范围较广,因为LVS工作在4层,所以它几乎可对所有应用做负载均衡,包括http、数据库等。

缺点

  • 软件本身不支持正则表达式处理,不能做动静分离。相对来说,Nginx/HAProxy+Keepalived则具有明显的优势。
  • 如果是网站应用比较庞大的话,LVS/DR+Keepalived实施起来就比较复杂了。相对来说,Nginx/HAProxy+Keepalived就简单多了。

HAProxy

优点

  • HAProxy也是支持虚拟主机的。
  • HAProxy支持8种负载均衡策略。
  • HAProxy的优点能够补充Nginx的一些缺点,比如支持Session的保持,Cookie的引导,同时支持通过获取指定的url来检测后端服务器的状态。
  • HAProxy跟LVS类似,本身就只是一款负载均衡软件,单纯从效率上来讲HAProxy会比Nginx有更出色的负载均衡速度,在并发处理上也是优于Nginx的。
  • HAProxy支持TCP协议的负载均衡转发。

总结

LVS、Nginx、HAProxy的区别可以从负载均衡转发的性能、支持的代理类型、配置维护以及健康检查来展开

负载均衡转发性能

  • LVS的转发性能是最好的,HAProxy要次于LVS,Nginx比前两款要弱。

支持的代理类型

  • LVS是基于Linux内核实现的软负载均衡,只支持四层代理转发,不支持正则表达式处理,不能做动静分离
  • Nginx、HAProxy都是基于应用层实现的软负载均衡,都支持四层和七层代理转发,支持正则表达式处理,能做动静分离

配置维护

  • LVS 的配置比较复杂,实施的难度稍高些,维护的成本相比较而言也更高
  • Nginx、HAProxy 配置较为简单,维护成本低

健康检查

  • LVS可以配合Keepalived实现高可用,以及实现TCP端口或HTTP URL方式的健康检查
  • Nginx默认只支持被动方式的TCP端口健康检查,主动健康检查需要安装第三方模块nginx_upstream_check_module后才能支持
  • HAProxy默认就支持主动的TCP端口、HTTP URL、脚本等方式的健康检查

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