LVS算法和nginx的负载均衡区别

大家好，今天和大家说一下LVS算法和nginx的负载均衡区别。今天这个文章，没那么多的实例，主要的是从各方面分析一下两者的优缺点和区别的。以便于各位能更多的了解。

之前和大家说了很多的nginx的了。今天既然要说区别，就先和大家介绍一下LVS吧。

LVS群集，也叫LVS虚拟服务器，针对LINUX内核开发的一个负载均衡项目，是我国的章文嵩博士在98年5月创建的，基于IP地址和内容请求分发的高效的负载均衡解决方法，现在已为Linux内核的一部分，默认编译为ip_vs模块。

有想多了解的，大家可以在网上看下。这里我先详细的说下LVS的一些常用的算法。

用我自己的语言和大家说一下吧。

1. 轮询算法

就是一个一个轮着来。。。。

2. 加权轮询

就是根据开始的时候设置的权重，轮着来。。。

比如下图，我用"1"标识请求

上图的意思就是加权轮询，在权限为3的时候，就是可以访问3次，是一个轮次。。。类推

3. 最小连接

说白了，就是对着上图看，谁的连接数少，就会自动去连接请求少的。

4. 加权最小连接

根据上面的意思类推吧。。。

lvs和nginx都可以用作多机负载方案，他们各有优缺点，在生产环境中需要好好分析实际情况并加以利用。

下面说说LVS和nginx的区别吧

一、lvs的优势：

1.抗负载能力强，因为lvs工作方式的逻辑是非常简单的，而且工作再网络层第4层，仅作请求分发用，没有流量，所以在效率上基本不需要太过考虑。lvs一般很少出现故障，即使出现故障一般也是其他地方（如内存、CPU等）出现问题导致lvs出现问题。

2.配置性地，这通常是一大劣势同时也是一大优势，因为没有太多的可配置的选项，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，因为其本省抗负载能力很强，所以稳定性高也是顺理成章的事，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，所以系统整体式非常稳定的。

4.无流量，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.lvs基本上能支持所有应用，因为绿色工作在第4层，所以它可以对几乎所有应用做负载均衡，包括http、数据库、聊天室等。

另外：lvs也不是完全能判别节点故障的，比如在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器。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工作在网络的第7层，所以它可以针对http应用本身来做分流策略，比如针对域名、目录结构等，相比之下lvs并不具备这样的功能，所以nginx单凭这点可以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条优点来看，触碰多了，人为出现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，如果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于一个ip来做visual ip，貌似是不能用本省的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，因为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，因为同上所述，lvs对网络依赖性比较大，很多时候不能配置成功都是因为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的多。

4.nginx也同样能承受很高负载且稳定，但负载度很稳定度差lvs还有几个等级：nginx处理所有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比较大，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，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。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，比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，如果是上传一个很大的文件或者很重要的文件的话，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，键入使用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，使用多于一个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还是有很大帮助你的。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更过。

在使用上，一般最前端所采取的的策略应是lvs，也就是dns的指向应为lvs均衡器，lvs的优点另它非常适合做这个任务。

重要的ip地址，最好交由lvs托管，比如数据库的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，如果更换ip则故障会接踵而来。所以将这些重要ip交给lvs托管式最为稳妥的，这样做的唯一缺点是需要VIP数量会比较多。

nginx可以作为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，性能上也有所逊色于nginx。

nginx也可以作为中层代理使用，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，所以中层代理业拥有一个VIP和lvs是最完美的方案了。

nginx也可以作为网页静态服务器。

具体的应用还得具体分析，如果是比较小的网站（日pv<1000万），用nginx就完全可以了，如果机器也不少，可以用dns轮询，lvs所耗费的机器还是比较多的；大型网站或者重要的服务，机器不发愁的时候要多多考虑利用lvs。

说明：

使用nginx+keepalived实现负载均衡，解决单点与高流量并发问题。为什么要用nginx而不用lvs？

7个理由：

1.高并发连接：官方测试能够支撑5万并发连接，在实际生产环境中跑到2&mdash;&mdash;3万并发连接数。

2.内存消耗少：在3万并发连接数下，开启的10个nginx进程才消耗150M内存（150*10=150M）。

3.配置文件非常简单：风格跟程序一样通俗易懂。

4.成本低廉：nginx为开源软件，可以免费使用。而购买F5 big-ip、netscaler等硬件负载均衡交换机则需要十多万至几十万人民币。

5.支持rewrite重写规则：能够根据域名、url的不同，将http请求分到不同的后端服务器群组。

6.内置的健康检查功能：如果nginx proxy后端的某台web服务器宕机了，不会影响前端访问。

7.节省带宽：支持gzip压缩，可以添加浏览器本地缓存的header头。

进一步说明：

keepalived是linux下面实现vrrp备份路由的高可靠性运行件。基于keepalived设计的服务模式能够真正做到主服务器和备份服务器故障时ip瞬间无缝交接。

nginx是基于linux2.6内核中epoll模型http服务器，与Apache进程派生模式不同的是nginx进程基于master+slave多进程模型，自身具有非常稳定的子进程管理功能。在master进程分配模式下，master进程永远不进行业务处理，只是进行任务分发，从而达到master进程的存活高可靠性，slave进程所有的业务信号都由主进程发出，slave进城所有的超时任务都会被master终止，属于阻塞式人物模型。

服务器ip存活检测是由keepalived自己本身完成的，将2台服务器配置成keepalived互为主辅关系，任意一方机器故障对方都能够将ip接管过去。

keepalived的服务器ip通过其配置文件进行管理，依靠其自身的进程去确定服务器的存活状态，如果在需要对服务器进程在线维护的情况下，只需要停掉被维护机器的keepalived服务进程，另外一台服务器就能够接管该台服务器的所有应用。