今天總結一下負載均衡中LVS與Nginx的差別,好幾篇博文一開始就說LVS是單向的,Nginx是雙向的,我個人認為這是不準确的,LVS三種模式中,雖然DR模式以及TUN模式隻有請求的封包經過Director,但是NAT模式,Real Server回複的封包也會經過Director Server位址重寫:
文末領：LVS & Nginx實戰教程
首先要清楚的一點是,LVS是一個四層的負載均衡器,雖然是四層,但并沒有TCP握手以及分手,隻是偷窺了IP等資訊,而Nginx是一個七層的負載均衡器,是以效率勢必比四層的LVS低很多,但是可操作性比LVS高,後面所有的讨論都是基于這個差別。
為什麼四冊比七層效率高? 四層是TCP層，使用IP+端口四元組的方式。隻是修改下IP位址，然後轉發給後端伺服器，TCP三向交握是直接和後端連接配接的。隻不過在後端機器上看到的都是與代理機的IP的established而已,LVS中沒有握手。 7層代理則必須要先和代理機三次握手後，才能得到7層（HTT層）的具體内容，然後再轉發。意思就是代理機必須要與client和後端的機器都要建立連接配接。顯然性能不行，但勝在于七層，人工可操作性高,能寫更多的轉發規則。
Nginx特點
Nginx 專為性能優化而開發，性能是其最重要的要求，十分注重效率，有報告 Nginx 能支援高達 50000 個并發連接配接數。
正向代理與反向代理
正向代理：區域網路中的電腦使用者想要直接通路伺服器是不可行的，伺服器可能Hold不住,隻能通過代理伺服器來通路，這種代理服務就被稱為正向代理,特點是用戶端知道自己通路的是代理伺服器。
反向代理：用戶端無法感覺代理，因為用戶端通路網絡不需要配置，隻要把請求發送到反向代理伺服器，由反向代理伺服器去選擇目标伺服器擷取資料，然後再傳回到用戶端。
此時反向代理伺服器和目标伺服器對外就是一個伺服器，暴露的是代理伺服器位址，隐藏了真實伺服器 IP 位址。
負載均衡
用戶端發送多個請求到伺服器，伺服器處理請求，有一些可能要與資料庫進行互動，伺服器處理完畢之後，再将結果傳回給用戶端。
普通請求和響應過程如下圖：
但是随着資訊數量增長，通路量和資料量增長，單台的Server以及Database就成了系統的瓶頸,這種架構無法滿足日益增長的需求,這時候要麼提升單機的性能,要麼增加伺服器的數量。
關于提升性能,這兒就不贅述,提提如何增加伺服器的數量，建構叢集，将請求分發到各個伺服器上，将原來請求集中到單個伺服器的情況改為請求分發到多個伺服器，也就是我們說的負載均衡。
圖解負載均衡：
關于伺服器如何拆分組建叢集,參考:Redis叢集拆分原則之AKF,這兒主要講講負載均衡,也就是圖上的Proxy,可以是LVS,也可以是Nginx。假設有 15 個請求發送到代理伺服器，那麼由代理伺服器根據伺服器數量(請求具體配置設定政策,可以參考LVS負載均衡理論以及算法概要後面的負載均衡排程算法)，這兒假如是平均配置設定，那麼每個伺服器處理 5 個請求，這個過程就叫做負載均衡。
動靜分離
為了加快網站的解析速度，可以把動态頁面和靜态頁面交給不同的伺服器來解析，加快解析的速度，降低由單個伺服器的壓力。
動靜分離之前的狀态
動靜分離之後
光看兩張圖可能有人不了解這樣做的意義是什麼,我們在進行資料請求時,以淘寶購物為例,商品詳情頁有很多東西是動态的,随着登入人員的不同而改變,例如使用者ID,使用者頭像,但是有些内容是靜态的,例如商品詳情頁,那麼我們可以通過CDN(全局負載均衡與CDN内容分發)将靜态資源部署在使用者較近的伺服器中,使用者資料資訊安全性要更高,可以放在某處集中,這樣相對于将說有資料放在一起,能分擔主伺服器的壓力,也能加速商品詳情頁等内容傳輸速度。
Nginx的優勢
可操作性大
Nginx是一個應用層的程式,是以使用者可操作性的空間大得多,可以作為網頁靜态伺服器，支援 Rewrite 重寫規則；支援 GZIP 壓縮，節省帶寬；可以做緩存；可以針對 http 應用本身來做分流政策，靜态分離，針對域名、目錄結構等相比之下 LVS 并不具備這樣的功能，是以 nginx 單憑這點可以利用的場合就遠多于 LVS 了；但 nginx 有用的這些功能使其可調整度要高于 LVS，是以經常要去觸碰，人為出現問題的幾率也就大
網絡依賴小
nginx 對網絡的依賴較小，理論上隻要 ping 得通，網頁通路正常，nginx 就能連得通，nginx 同時還能區分内外網，如果是同時擁有内外網的節點，就相當于單機擁有了備份線路；LVS 就比較依賴于網絡環境，目前來看伺服器在同一網段内并且 LVS 使用 direct 方式分流，效果較能得到保證。另外注意，LVS 需要向托管商至少申請多于一個 ip 來做 visual ip
安裝簡單
nginx 安裝和配置比較簡單，測試起來也很友善，因為它基本能把錯誤用日志列印出來。LVS 的安裝和配置、測試就要花比較長的時間，因為同上所述，LVS 對網絡依賴性比較大，很多時候不能配置成功都是因為網絡問題而不是配置問題，出了問題要解決也相應的會麻煩的多
nginx 也同樣能承受很高負載且穩定，但負載度和穩定度差 LVS 還有幾個等級：nginx 處理所有流量是以受限于機器 IO 和配置；本身的 bug 也還是難以避免的；nginx 沒有現成的雙機熱備方案，是以跑在單機上還是風險比較大，單機上的事情全都很難說
支援健康檢查以及請求重發
nginx 可以檢測到伺服器内部的故障（健康檢查），比如根據伺服器處理網頁傳回的狀态碼、逾時等等，并且會把傳回錯誤的請求重新送出到另一個節點。目前 LVS 中 ldirectd 也能支援針對伺服器内部的情況來監控，但 LVS 的原理使其不能重發請求。比如使用者正在上傳一個檔案，而處理該上傳的節點剛好在上傳過程中出現故障，nginx 會把上傳切到另一台伺服器重新處理，而 LVS 就直接斷掉了
LVS 的優勢
抗負載能力強
因為 LVS 工作方式的邏輯是非常簡單的，而且工作在網絡的第 4 層，僅作請求分發用，沒有流量，是以在效率上基本不需要太過考慮。LVS 一般很少出現故障，即使出現故障一般也是其他地方（如記憶體、CPU 等）出現問題導緻 LVS 出現問題
配置性低
這通常是一大劣勢同時也是一大優勢，因為沒有太多的可配置的選項，是以除了增減伺服器，并不需要經常去觸碰它，大大減少了人為出錯的幾率
工作穩定
因為其本身抗負載能力很強，是以穩定性高也是順理成章的事，另外各種 LVS 都有完整的雙機熱備方案，是以一點不用擔心均衡器本身會出什麼問題，節點出現故障的話，LVS 會自動判别，是以系統整體是非常穩定的
無流量
LVS 僅僅分發請求，而流量并不從它本身出去，是以可以利用它這點來做一些線路分流之用。沒有流量同時也保住了均衡器的 IO 性能不會受到大流量的影響
LVS 基本上能支援所有應用，因為 LVS 工作在第 4 層，是以它可以對幾乎所有應用做負載均衡，包括 http、資料庫、聊天室等