吴炳锡：LVS、Nginx负载分衡构建实战,以及应用性能对比
LVS、Nginx、HAProxy适用场景及优缺点分析
LVS、Nginx、HAProxy适用场景及优缺点分析LVS、Nginx和HAProxy都是常用的负载均衡工具，它们各自具有不同的适用场景和优缺点。
LVS（Linux Virtual Server）的适用场景：●LVS是工作在网络4层之上仅作分发之用，没有流量的产生，因此它非常适合用作负载均衡软件。
●LVS的配置性相对较低，这减少了人为出错的几率。
●LVS自身有完整的双机热备方案，如LVS/DR+Keepalived，确保了其工作稳定。
●LVS只分发请求，而流量并不从它本身出去，保证了均衡器IO的性能不会受到大流量的影响。
●LVS不支持正则表达式处理，不能做动静分离，这是它的主要缺点。
●如果项目实施中用得最多的还是LVS/DR+Keepalived，那么对于庞大的网站来说，实施及配置过程可能会比较复杂。
Nginx的适用场景：●Nginx是一款优秀的负载均衡器/反向代理软件，同时也是功能强大的Web应用服务器。
●Nginx具有强大的正则表达式处理能力，这使得它在处理动静分离的需求上表现优秀。
●Nginx对网络的依赖非常小，理论上能ping通就能进行负载功能。
●Nginx能够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。
●Nginx可以通过端口检测到服务器内部的故障，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。
●Nginx的Session的保持，Cookie的引导能力相对欠缺。
HAProxy的适用场景：●HAProxy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也是专门的负载均衡软件，Haproxy可以负载http，还可以负载均衡mysql。
●HAProxy是支持虚拟主机的。
综上所述，LVS、Nginx和HAProxy各有其特点和优势，选择哪一种负载均衡工具取决于您的具体需求和应用场景。
lvs原理
Lvs原理及负载均衡ipvs三种机制、调度、简介：Lvs负载均衡软件、是一位中国人发明的、这个软件、章文嵩开发的软件。
此软件是在linux内核2.4前、先编译一下内核、要让linux内核支持lvs此软件、在2.4内核以后就不用了。
体系与结构：Lvs架构服务器分三个层次：负载均衡层、（load balancer）服务器群集层、（server array）数据共享层（shared storage）拓补图：在前端：负载均衡层、用户想访问数据共享的东西，那这个负载均衡器就像是台路由器，将外来的用户请求转发到服务集群组、而这些服务集群组可以是web服务器、也可以使dns服务器、ftp服务器……而在LAN还是在WAN负载均衡调度器是可以兼容不同的角色。
而数据共享层、必须要和共享出来的数据内容保持一致性的存储区域、在物理上、一般有磁盘阵列设备组成、为了就是保持内容一致性、在linux系统上、一般可以通过NFS网络共享文件系统共享数据的、但在业务繁忙时、性能并不是很好、此时可以采用集群文件系统、例如rhthat的gfs文件系统、oracle提供的ocfs2文件系统等。
LVS集群的特点：IP负载均衡与负载调度算法：在lvs的在负载均衡技术上、ipvs这个模块作用是在安装在最前端的服务器上的、（这个ipvs模块是lvs集群的核心软件），作用是虚拟出一个ip地址出来、用户必须通过此虚拟ip地址来通过它在才能访问。
首先用户通过访问虚拟ip地址来到了负载均衡调度器、从而在通过负载均衡调度器（注：的真实ip地址访问）服务器群集列表里、选出一个服务节点响应用户请求、在这过程中、ipvs实现负载均衡机制有三种、分别是、NAT 、TUN、DR、。
Ipvs的三种技术：vs/NAT (Virtual Server via Network Address Translation) (注：网络地址转换)1、就是用户在访问时、先访问的虚拟ip地址、然后通过vs/nat转换成、真实的服务器ip地址和真实的相应的端口、从而访问数据后、在经过负载均衡调度器、在然后vs/nat在把服务器真实ip地址、及相应的端口、转换层虚拟ip地址、及端口号、返回给访问的用户。
几种负载均衡策略比较~
PS：Nginx/LVS/HAProxy是目前使用最广泛的三种负载均衡软件，本人都在多个项目中实施过，参考了一些资料，结合自己的一些使用经验，总结一下。
一般对负载均衡的使用是随着网站规模的提升根据不同的阶段来使用不同的技术。
具体的应用需求还得具体分析，如果是中小型的Web应用，比如日PV小于1000万，用Nginx就完全可以了；如果机器不少，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，且服务器比较多时，可以考虑用LVS。
一种是通过硬件来进行进行，常见的硬件有比较昂贵的F5和Array等商用的负载均衡器，它的优点就是有专业的维护团队来对这些服务进行维护、缺点就是花销太大，所以对于规模较小的网络服务来说暂时还没有需要使用；另外一种就是类似于Nginx/LVS/HAProxy的基于Linux的开源免费的负载均衡软件，这些都是通过软件级别来实现，所以费用非常低廉。
目前关于网站架构一般比较合理流行的架构方案：Web前端采用Nginx/HAProxy+Keepalived作负载均衡器；后端采用MySQL数据库一主多从和读写分离，采用LVS+Keepalived的架构。
当然要根据项目具体需求制定方案。
下面说说各自的特点和适用场合。
一、NginxNginx的优点是：1、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，它的正则规则比HAProxy更为强大和灵活，这也是它目前广泛流行的主要原因之一，Nginx单凭这点可利用的场合就远多于LVS了。
2、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，这个也是它的优势之一；相反LVS对网络稳定性依赖比较大，这点本人深有体会；3、Nginx安装和配置比较简单，测试起来比较方便，它基本能把错误用日志打印出来。
LVS的配置、测试就要花比较长的时间了，LVS对网络依赖比较大。
3、可以承担高负载压力且稳定，在硬件不差的情况下一般能支撑几万次的并发量，负载度比LVS相对小些。
LVS负载均衡的三种模式和八种算法总结
LVS负载均衡的三种模式和⼋种算法总结三种LVS负载均衡模式调度器的实现技术中,IP负载均衡技术是效率最⾼的,IP虚拟服务器软件(IPVS)是在linux内核中实现的｡LVS负载均衡模式---1.NAT模式NAT⽤法本来是因为⽹络IP地址不⾜⽽把内部保留IP地址通过映射转换成公⽹地址的⼀种上⽹⽅式(原地址NAT)｡如果把NAT的过程稍微变化,就可以成为负载均衡的⼀种⽅式｡原理其实就是把从客户端发来的IP包的IP头⽬的地址在DR上换成其中⼀台REALSERVER的IP地址并发⾄此REALSERVER,⽽REALSERVER则在处理完成后把数据经过DR主机发回给客户端,DR在这个时候再把数据包的原IP地址改为DR接⼝上的IP地址即可｡期间,⽆论是进来的流量,还是出去的流量,都必须经过DR｡LVS负载均衡模式---2.IP隧道模式隧道模式则类似于VPN的⽅式,使⽤⽹络分层的原理,在从客户端发来的数据包的基础上,封装⼀个新的IP头标记(不完整的IP头,只有⽬的IP部)发给REALSERVER,REALSERVER收到后,先把DR发过来的数据包的头给解开,还原其数据包原样,处理后,直接返回给客户端,⽽不需要再经过DR｡需要注意的是,由于REALSERVER需要对DR发过来的数据包进⾏还原,也就是说必须⽀持IPTUNNEL协议｡所以,在REALSERVER 的内核中,必须编译⽀持IPTUNNEL这个选项｡IPTUNNEL也在Net working options⾥⾯｡LVS负载均衡模式---3.直接路由模式直接路由模式⽐较特别,很难说和什么⽅⾯相似,前2种模式基本上都是⼯作在⽹络层上(三层),⽽直接路由模式则应该是⼯作在数据链路层上(⼆层)｡其原理为,DR和REALSERVER都使⽤同⼀个IP对外服务｡但只有DR对ARP请求进⾏响应,所有REALSERVER对本⾝这个IP的ARP请求保持静默｡也就是说,⽹关会把对这个服务IP的请求全部定向给DR,⽽DR收到数据包后根据调度算法,找出对应的REALSERVER,把⽬的MAC地址改为REALSERVER的MAC并发给这台REALSERVER｡这时REALSERVER收到这个数据包,则等于直接从客户端收到这个数据包⽆异,处理后直接返回给客户端｡由于DR要对⼆层包头进⾏改换,所以DR和REALSERVER之间必须在⼀个⼴播域,也可以简单的理解为在同⼀台交换机上｡LVS负载均衡的⼋种调度算法LVS已实现了以下⼋种调度算法:LVS负载均衡算法---1.轮叫调度(Round-RobinScheduling)调度器通过"轮叫"调度算法将外部请求按顺序轮流分配到集群中的真实服务器上,它均等地对待每⼀台服务器,⽽不管服务器上实际的连接数和系统负载｡LVS负载均衡算法---2.加权轮叫调度(WeightedRound-RobinScheduling)调度器通过"加权轮叫"调度算法根据真实服务器的不同处理能⼒来调度访问请求｡这样可以保证处理能⼒强的服务器处理更多的访问流量｡调度器可以⾃动问询真实服务器的负载情况,并动态地调整其权值｡LVS负载均衡算法---3.最⼩连接调度(Least-ConnectionScheduling)调度器通过"最少连接"调度算法动态地将⽹络请求调度到已建⽴的链接数最少的服务器上｡如果集群系统的真实服务器具有相近的系统性能,采⽤"最⼩连接"调度算法可以较好地均衡负载｡LVS负载均衡算法---4.加权最⼩连接调度(WeightedLeast-ConnectionScheduling)在集群系统中的服务器性能差异较⼤的情况下,调度器采⽤"加权最少链接"调度算法优化负载均衡性能,具有较⾼权值的服务器将承受较⼤⽐例的活动连接负载｡调度器可以⾃动问询真实服务器的负载情况,并动态地调整其权值LVS负载均衡算法---5.基于局部性的最少链接(Locality-BasedLeastConnectionsScheduling)基于局部性的最少链接"调度算法是针对⽬标IP地址的负载均衡,⽬前主要⽤于Cache集群系统｡该算法根据请求的⽬标IP地址找出该⽬标IP 地址最近使⽤的服务器,若该服务器是可⽤的且没有超载,将请求发送到该服务器;若服务器不存在,或者该服务器超载且有服务器处于⼀半的⼯作负载,则⽤"最少链接"的原则选出⼀个可⽤的服务器,将请求发送到该服务器｡LVS负载均衡算法---6.带复制的基于局部性最少链接(Locality-BasedLeastConnectionswithReplicationScheduling)带复制的基于局部性最少链接"调度算法也是针对⽬标IP地址的负载均衡,⽬前主要⽤于Cache集群系统｡它与LBLC算法的不同之处是它要维护从⼀个⽬标IP地址到⼀组服务器的映射,⽽LBLC算法维护从⼀个⽬标IP地址到⼀台服务器的映射｡该算法根据请求的⽬标IP地址找出该⽬标IP地址对应的服务器组,按"最⼩连接"原则从服务器组中选出⼀台服务器,若服务器没有超载,将请求发送到该服务器,若服务器超载;则按"最⼩连接"原则从这个集群中选出⼀台服务器,将该服务器加⼊到服务器组中,将请求发送到该服务器｡同时,当该服务器组有⼀段时间没有被修改,将最忙的服务器从服务器组中删除,以降低复制的程度LVS负载均衡算法---7.⽬标地址散列调度(DestinationHashingScheduling)⽬标地址散列"调度算法根据请求的⽬标IP地址,作为散列键(HashKey)从静态分配的散列表找出对应的服务器,若该服务器是可⽤的且未超载,将请求发送到该服务器,否则返回空LVS负载均衡算法---8.源地址散列调度(SourceHashingScheduling)源地址散列"调度算法根据请求的源IP地址,作为散列键(HashKey)从静态分配的散列表找出对应的服务器,若该服务器是可⽤的且未超载,将请求发送到该服务器,否则返回空｡。
基于LVS的校园网Web服务器集群负载均衡应用
（ ）高校 网站建 设存在 的 问题 二
１ 各 系 、 部 单 独 建 站 ， 缺 乏 统 一 接 口和标 准 。 网 站 集 群 ． 建 设 的第 一要 求 是 部 门的 统 一 性 ， 目前 高 校 的 信 息 化 建 设 得 不 到 统一 的规 划 ，各 系 、部 在 信 息 化 建 设 方 面 各 自为 战 ， 采
对 技术 的依 赖 程 度 也越 来 越 大 ， 息 和 功 能得 不到 更 新 维护 。 信 ５ 网站 集 群 建 设 漠 视 Ｉ技 术 。 高校 信 息 化 的本 质 ，简 单 ． Ｔ 地 说就 是 以Ｉ 技 术 支 持学 校 教 学 、科 研 与 管理 的发 展 。然 而 ， Ｔ
统一部署、统一标准、统一技术 构架 ，配置 出多个主 网站与 子网站，并将各站 点连 为一 体，支持全部站点的统一管理， 使 得 同 一 组织 内各 个 站 点之 间不 再 互 相 孤 立 。 站 点 集 群 管 理
一
４ 系统升级更新维护成本高 。由于各系 、部网站系统相 ．
对 独 立 ，并 且 在 管 理 体 制 松 散 的影 响 下 ，升 级 更 新维 护 系 统 的 能 力 大 大 削 弱 ，再 加 上 系 统 升 级 的 成 本太 高 ，不 同应 用 系
统 在 不 同时 期 由不 同 的 人 员 开 发 ， 个体 差异 很 大 。导 致 网 站
开 发 相 应 的 应 用 功 能 ，统 一 域 名 、 标 识 ，统 一主 要 应 用 ，统 技术 标 准 等 ；所 谓 分布 式 ， 即各 系 、部 按 照 统 一 要 求 分 别
发 布 和 管理 相 应 不 同 部 门 的 网站 ， 并开 展 特 色 的 交 互 类 信 息
服 务 。在 主 平 台中 将 各 系 、部 网站 以及 交 互类 应 用 连 接起 来 ，
主题讨论：haporxy、nginx、LVS、Squid综合对比
主题讨论：haporxy、nginx、LVS、Squid综合对比提问：你好，我想问一下，这个能放在（英文）服务器上吗？简单说我一下我的架构，我现在是两台（英文）服务器，是一组一重，现在不能实现不间断，如果您这个要是能用的话，数据同步怎么做？回答：这里不考虑数据同步，数据同步想办法自己解决。
提问：我能不能再问一下前面那三位老师的一个问题，用Keepalived能实现吗？我现在要做一个数据库，现在不能实现不间断，一死掉我就重新搞。
回答：现成的方案就是买一个（英文）组合在这个里面。
提问：我那个是跟银行有关系的，是要钱的，所以用的引擎是（英文），所以我看到（英文）表的引擎必须是（英文），用Keepalived怎么实现？回答：可以实现，就是两个前面请求转换到一个上去。
因为（英文）是同步的。
把同步搞好转发是没有问题的。
提问：张宴你那个此门户网站是怎么做的？张宴：此门户网站现在有一种方式做组合的备份，有一点像资源网络的（英文）一样，（英文），用那个去实现。
这个相当于两个组合数据是完全一样的。
提问：我之前对（英文）不认识，不了解过，但是从你刚才讲解的过程当中有一个小问题，你刚才说的那些配置软件那些东西，好像都是基于（英文）来讲的。
回答：在很多负载均衡的软件和硬件里面，要保证用户的请求必须是连续的。
提问：但是假如特殊的情况，假设这个网站不使用（英文）。
回答：那么它将来在后台真实的服务器都会随机的选中，包括可以设置它的权重哪个优先的，哪个不是优先的。
提问：我问个问题，第一个问题是我去年年末一个比较大的项目遇到过的，是用户上传的数据远远大于服务器上的数据，我们假设有十万用户，十万用户平均每天要往服务器上传10兆到20兆的内容，但是每一个用户在服务器上取得的内容基本上在200K到300K左右，这种情况下有没有什么现成的方式，或者有什么技术方面的解决方案。
我最后是用了分的区，使用多台服务器硬扛上去的。
有没有办法跟它自动进行前端有一个方案，就是类似于均衡负载这样的，让它自动选择服务器进行负载。
Nginx负载均衡的详细配置及使用案例详解
Nginx负载均衡的详细配置及使用案例详解.技术无止境, 我们仍需努力!1,话不多说, 这里我们来说下很重要的负载均衡, 那么什么是负载均衡呢?由于目前现有网络的各个核心部分随着业务量的提高，访问量和数据流量的快速增长，其处理能力和计算强度也相应地增大，使得单一的服务器设备根本无法承担。
在此情况下，如果扔掉现有设备去做大量的硬件升级，这样将造成现有资源的浪费，而且如果再面临下一次业务量的提升时，这又将导致再一次硬件升级的高额成本投入，甚至性能再卓越的设备也不能满足当前业务量增长的需求。
针对此情况而衍生出来的一种廉价有效透明的方法以扩展现有网络设备和服务器的带宽、增加吞吐量、加强网络数据处理能力、提高网络的灵活性和可用性的技术就是负载均衡（Load Balance）。
2, 负载均衡的种类1）一种是通过硬件来进行解决，常见的硬件有NetScaler、F5、Radware 和Array等商用的负载均衡器，但是它们是比较昂贵的2）一种是通过软件来进行解决的，常见的软件有LVS、Nginx、apache 等,它们是基于Linux系统并且开源的负载均衡策略.3, 这里我们只来说Nginx(其他的大家有兴趣可以自行查阅相关文档) Nginx（发音同engine x）是一款轻量级的Web 服务器/反向代理服务器及电子邮件（IMAP/POP3）代理服务器，并在一个BSD-like 协议下发行。
由俄罗斯的程序设计师Igor Sysoev(伊戈尔·西索夫)所开发，供俄国大型的入口网站及搜索引擎Rambler(漫步者)（俄文：Рамблер）使用。
其特点是占有内存少，并发能力强，事实上nginx的并发能力确实在同类型的网页服务器中表现较好，中国大陆使用nginx网站用户有：新浪、网易、腾讯等。
优点：1:可运行linux,并有 Windows 移植版。
2:在高连接并发的情况下，Nginx是Apache服务器不错的替代品Nginx在美国是做虚拟主机生意的老板们经常选择的软件平台之一。
Linux负载均衡软件LVS概念...
Linux负载均衡软件LVS（概念篇）一、 LVS简介LVS是Linux Virtual Server的简称，也就是Linux虚拟服务器, 是一个由章文嵩博士发起的自由软件项目，它的官方站点是。
现在LVS已经是 Linux 标准内核的一部分，在Linux2.4内核以前，使用LVS时必须要重新编译内核以支持LVS功能模块，但是从Linux2.4内核以后，已经完全内置了LVS的各个功能模块，无需给内核打任何补丁，可以直接使用LVS提供的各种功能。
使用LVS技术要达到的目标是：通过LVS提供的负载均衡技术和Linux操作系统实现一个高性能、高可用的服务器群集，它具有良好可靠性、可扩展性和可操作性。
从而以低廉的成本实现最优的服务性能。
LVS自从1998年开始，发展到现在已经是一个比较成熟的技术项目了。
可以利用LVS技术实现高可伸缩的、高可用的网络服务，例如WWW服务、Cache服务、DNS服务、FTP服务、MAIL服务、视频/音频点播服务等等，有许多比较著名网站和组织都在使用LVS架设的集群系统，例如：Linux的门户网站（）、向RealPlayer提供音频视频服务而闻名的Real公司（）、全球最大的开源网站（）等。
二、 LVS体系结构使用LVS架设的服务器集群系统有三个部分组成：最前端的负载均衡层，用Load Balancer 表示，中间的服务器群组层，用Server Array表示，最底端的数据共享存储层，用Shared Storage表示，在用户看来，所有的内部应用都是透明的，用户只是在使用一个虚拟服务器提供的高性能服务。
LVS体系结构如图1所示：图1 LVS的体系结构下面对LVS的各个组成部分进行详细介绍：Load Balancer层：位于整个集群系统的最前端，有一台或者多台负载调度器（Director Server）组成，LVS模块就安装在Director Server上，而Director的主要作用类似于一个路由器，它含有完成LVS功能所设定的路由表，通过这些路由表把用户的请求分发给Server Array层的应用服务器（Real Server）上。
使用LVS实现负载均衡原理及安装配置详解
使用LVS实现负载均衡原理及安装配置详解负载均衡集群是load balance 集群的简写，翻译成中文就是负载均衡集群。
常用的负载均衡开源软件有nginx、lvs、haproxy，商业的硬件负载均衡设备F5、Netscale。
这里主要是学习LVS 并对其进行了详细的总结记录。
一、负载均衡LVS基本介绍LB集群的架构和原理很简单，就是当用户的请求过来时，会直接分发到Director Server上，然后它把用户的请求根据设置好的调度算法，智能均衡地分发到后端真正服务器(real server)上。
为了避免不同机器上用户请求得到的数据不一样，需要用到了共享存储，这样保证所有用户请求的数据是一样的。
LVS是Linux Virtual Server 的简称，也就是Linux虚拟服务器。
这是一个由章文嵩博士发起的一个开源项目，它的官方网站是现在LVS 已经是Linux 内核标准的一部分。
使用LVS 可以达到的技术目标是：通过LVS 达到的负载均衡技术和Linux 操作系统实现一个高性能高可用的Linux 服务器集群，它具有良好的可靠性、可扩展性和可操作性。
从而以低廉的成本实现最优的性能。
LVS 是一个实现负载均衡集群的开源软件项目，LVS架构从逻辑上可分为调度层、Server集群层和共享存储。
二、LVS的基本工作原理1.当用户向负载均衡调度器（Director Server）发起请求，调度器将请求发往至内核空间2.PREROUTING链首先会接收到用户请求，判断目标IP确定是本机IP，将数据包发往INPUT链3.IPVS是工作在INPUT链上的，当用户请求到达INPUT时，IPVS会将用户请求和自己已定义好的集群服务进行比对，如果用户请求的就是定义的集群服务，那么此时IPVS会强行修改数据包里的目标IP地址及端口，并将新的数据包发往POSTROUTING链4.POSTROUTING链接收数据包后发现目标IP地址刚好是自己的后端服务器，那么此时通过选路，将数据包最终发送给后端的服务器三、LVS的组成LVS 由2部分程序组成，包括ipvs 和ipvsadm。
Nginx负载均衡策略详解及应用场景
Nginx负载均衡策略详解及应用场景
nginx的负载均衡策略可以大致分为两大类：内置策略和扩展策略。
内置策略一般会直接编译进Nginx内核，常用的有轮询、加权轮询、最少连接平衡和ip_hash策略。
轮询策略是Nginx的默认策略，它将用户的请求按轮回的方式分配给各个服务器，保证了各个服务器接收到的用户请求均匀。
然而，在实际生产的过程中，每台服务器的性能和硬件配置可能会不同，如果采用该种方式，不论是性能较好的服务器还是性能较差的服务器都会承受相同的压力。
最少连接平衡策略则是根据服务器的已处理连接数来进行负载均衡，连接数少的服务器将优先接收到新的请求。
ip_hash策略则是根据客户端的IP地址进行哈希计算，然后根据哈希值将请求分配给特定的服务器。
这样可以保证同一客户端的请求始终被同一台服务器处理，对于需要保持会话一致性的应用场景非常适用。
扩展策略包括fair、url hash、Sticky等，这些策略默认不编译进nginx内核，需要额外配置。
例如，fair策略会根据服务器的处理能力进行负载均衡，性能好的服务器将优先接收到新的请求。
以上就是Nginx的负载均衡策略详解，不同的应用场景需要采用不同的策略，可以根据实际情况进行选择。
基于LVS的服务器负载均衡技术
基于LVS的服务器负载均衡技术王颐帅【期刊名称】《计算机系统应用》【年(卷),期】2014(000)007【摘要】高并发负载一直是网络应用系统面临的挑战。
通过建立负载均衡机制，可以在服务器集群中合理分配服务器负载来解决这个问题，实现网络应用服务的高伸缩性、高可靠性。
文章阐述了利用LVS构建软负载均衡的原理和方法，并结合实际应用案例对 LVS 负载均衡架构配置进行了实例演示。
系统实际运行结果表明该架构可以很好满足高并发负载访问。
%To provide stable service under high concurrent, workloads is always a challenge network application systems faced. Load balancing mechanic can redistribute server workloads among server cluster to meet the request and realize high scalability and high availability. This article introduces the theory and method to build a software-based load balancing architecture by use LVS, and demonstrates the configuration and application of LVS via a real case. Actual operating results show that the architecture can well satisfy high concurrent workloads.【总页数】4页(P252-255)【作者】王颐帅【作者单位】西南财经大学信息与教育技术中心，成都 610074【正文语种】中文【相关文献】1.基于LVS的负载均衡技术在VOD系统中的实现 [J], 秦文2.基于IP负载均衡技术的LVS集群系统探讨 [J], 刘玉艳3.基于LVS的电子政务系统负载均衡技术应用研究 [J], 王锋4.基于LVS的负载均衡技术在邮件集群系统中的应用研究 [J], 王劲松;左卫;左戎;苗玲;王繁臻;韩维桓5.基于LVS的集群负载均衡技术分析与实现 [J], 姜丽杰因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
lvs负载均衡技术高可用
lvs负载均衡技术高可用LVS+Keepalived实现高可用、负载均衡Web集群简介：LVS是Linu某VirtualServer的简写，Linu某虚拟服务器的意思，是一个虚拟的服务器集群系统，此项目由章文嵩博士于1998年5月成立，是中国最早出现的自由软件项目之一。
LVS负载均衡集群系统的优点：1、提高吞吐量想获得更高的吞吐量，在LVS中只需增加Real-erver即可，其开销只是线性增长。
如选择更换一台更高性能的服务器来获得相当的吞吐量，开销要大很多。
2、冗余如果LVS中某台Real-erver由于需要升级或其它原因不能对外提供服务，其退出及恢复工作并不会对用户造成服务中断。
3、适应性不管是需要吞吐量逐渐变化、还是快速变化，服务器的增减对客户都是透明的。
LVS负载均衡集群系统的三种转发机制：1、VirtualServerviaNAT(VS/NAT)VS/NAT网络地址转换模式，服务器可以运行任何支持TCP/IP协议的操作系统，它只需要一个公网IP地址配置在LVS主机上，后端真实服务器都可以使用私有地址。
它的缺点是扩充能力有限，当后端真实服务器达到一定数量时，LVS本机有可能成为集群瓶颈，因为整个集群中的客户端请求和响应封包都要通过LVS负载均衡主机。
2、VirtualServerviaIPTunneling(VS/TUN)VS/TUNIP隧道模式，负载均衡LVS主机只将请求分配到不同的真实服务器，真实服务器将结果直接返回给客户端。
这样LVS可以处理海量的请求，而不会成为集群系统瓶颈。
并且IP隧道模式不限制真实服务器位置，只要系统支持IP隧道协议并且网络可达就可以。
多了一层IP隧道的开销，且并不是所有系统都支持此协议。
3、VirtualServerviaDirectRouting(VS/DR)VS/DR直接路由模式，同样LVS主机只处理客户端到服务器端的连接，响应信息由真实服务器直接返回给客户端。
LVS和Nginx及HAProxy的工作原理你了解吗
LVS和Nginx及HAProxy的工作原理你了解吗当前大多数的互联网系统都使用了服务器集群技术，集群是将相同服务部署在多台服务器上构成一个集群整体对外提供服务，这些集群可以是 Web 应用服务器集群，也可以是数据库服务器集群，还可以是分布式缓存服务器集群等等。
在实际应用中，在 Web 服务器集群之前总会有一台负载均衡服务器，负载均衡设备的任务就是作为 Web 服务器流量的入口，挑选最合适的一台 Web 服务器，将客户端的请求转发给它处理，实现客户端到真实服务端的透明转发。
最近几年很火的「云计算」以及分布式架构，本质上也是将后端服务器作为计算资源、存储资源，由某台管理服务器封装成一个服务对外提供，客户端不需要关心真正提供服务的是哪台机器，在它看来，就好像它面对的是一台拥有近乎无限能力的服务器，而本质上，真正提供服务的，是后端的集群。
LVS、Nginx、HAProxy 是目前使用最广泛的三种软件负载均衡软件。
一般对负载均衡的使用是随着网站规模的提升根据不同的阶段来使用不同的技术。
具体的应用需求还得具体分析，如果是中小型的 Web 应用，比如日 PV 小于1000万，用 Nginx 就完全可以了；如果机器不少，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，且服务器比较多时，可以考虑用 LVS。
目前关于网站架构一般比较合理流行的架构方案：Web 前端采用 Nginx/HAProxy+Keepalived 作负载均衡器；后端采用 MySQ L数据库一主多从和读写分离，采用 LVS+Keepalived 的架构。
LVSLVS 是 Linux Virtual Server 的简称，也就是 Linux 虚拟服务器。
现在 LVS 已经是 Linux 标准内核的一部分，从 Linux2.4 内核以后，已经完全内置了 LVS 的各个功能模块，无需给内核打任何补丁，可以直接使用 LVS 提供的各种功能。
软硬负载均衡技术的对比
软硬负载均衡技术的对比责任编辑:赵磊联系电话************投稿信箱:****************知识讲堂我们在2005年4月的B刊上关于负载均衡器技术采访了Redware高级技术顾问梁世鹏,稿件刊登后,很多读者打来电话问桑丘硬件的负载均衡器和软件的负载均衡器的区别,今天小编就拿来这样的一篇文章来回答大家.软硬负载均衡技术的对比北京/黄琨张琦软件方式的优缺点软件负载均衡解决方案是指在一台或多台服务器相应的操作系统上安装一个或多个附加软件来实现负载均衡.它的优点是基于特定环境,配置简单,使用灵活,成本低廉,可以满足一般的负载均衡需求.比较有代表意义的有基于Linux的虚拟服务器,(VS/NA T),通过IP隧道实现虚拟服务器(VS/TUN)通过直接路由实现虚拟服务器(VS/DR)以及微软的Microsoft服务器群集的技术:网络负载平衡(NLB),组件负载平衡(CLB)和Microso~群集服务(MSCS).我还记得,第一次接触负载均衡技术是在2001年的一个项目中,客户总部过来一个台湾的工程师,提出来通过Linux 网关实现多个ADSL链路的捆绑方案.我那个时候正在网站上学习同胞们编写的教程,仔细翻阅所有文档后,也没有找到能够实现这位工程师要求的方案.后来,我在很多的"site:tw"的网站上发现了一些留言,这才知道,原来台湾地区的很多公司,为了节约成本,往往会放弃E1等等这样高价的链路,选择廉价的ADSL作为基本接入方式.单条ADSL带宽有限,而且链路连接也不很稳定,所以申请多条ADSL可以满足一定的带宽需求.但是一般情况下,都是内网设置多个网关,内网用户手动指定网关选择ADSL出口,管理维护比较繁琐.这个时候,国内也有一些ADSL用户使用接入商提供的MPPP来提供ADSL多链路带宽捆绑服务,但是收费较高.随着技术的普及,通过PPPoverssh建立一条基本tunnel,然后通过Linux对mppp的支持,将多个tunnel聚集到一起的方案,在网上已经随处可见.NCSA是最早应用在Web服务器访问控制上,这种可扩展Web是最早使用动态DNS轮询技术的系统.例如:在DNS中为多个地址配置同一个名字,因而查询这个名字的客户机将得到其中一个地址,从而使得不同的客户访问不同的服务器,达到负载均衡的目的.在很多知名的Web站点都使用了这个技术:包括早期的yahoo站点,163等.动态DNS轮询实现起来简单,无需复杂的配置和管理,一般支持bind8.2以上的类Unix系统都能够运行,因此广为使用.知识连接:当Intemet开始在美国大学流行的时候,Urbana—Champaign的伊利诺斯大学超级计算机应用程序国家中心(NCSA)组织了一些研究生开始编写基于H1TrP通信协议的Server端和Cli—ent端程序.Client端程序叫做mosaic,也就是是Netscape浏览器的前身,之后演变为Mozilla浏览器.而Server端软件就是最早的WebServer,也就是现在ApacheH1TrPServer的前身.这个NCSAHTTPServer端完整地实现了HTTP协议,实验获得了成功.有兴趣的朋友可以看一本BrianBehlendorf撰的((OpenSources:V oicesfromtheOpenSourceRevolution)),(来自开放源代码革命的声音)经典文章.NetAdminWorldMagazine97知识讲堂责任编辑:赵磊联系电话*************投稿信箱:****************软件解决方案缺点比较多,因为每台服务器上安装额外的软件运行会消耗系统不定量的资源,越是功能强大的模块,消耗得越多,所以当连接请求特别大的时候,软件本身会成为服务器工作成败的一个关键.同时,由于软件可扩展性受到操作系统的限制,往往升级操作系统才能升级这些软件.还有另一个弱点就是由于软件的漏洞很多(包括操作系统),所以安全性较差.最初的负载均衡是通过运行在通用主机平台上的专用软件来实现的,通常用来作一些服务器流量的分担.该实现方式可以很快提供对新业务的支持,但是随着网上流量不断增加,这种软件处理的方式越来越不能满足陛能要求,反而成为了整个系统的瓶颈所在.硬件方式的优缺硬件负载均衡解决方案是直接在服务器和外部网络间安装负载均衡设备,这种设备我们通常称之为负载均衡器,由于专门的设备完成专门的任务,独立于操作系统,整体性能得到大量提高,加上多样化的负载均衡策略,智能化的流量管理,可达到最佳的负载均衡需求.比较典型的如有经典F5和着名负载均衡器厂商Redware产品.一般而言,硬件负载均衡在功能,性能上都要优于软件方式,不过成本相对于软件(有些是操作系统本身能够实现的)产品还是奢侈了一些.很多网管员都熟悉链路聚合技术,这主要是因为这种技术部署起来非常简便.随着带宽增加,数据流量不断增大,网络核心部分的数据接口将面临瓶颈问题,原有的单一线路将很难满足需求,而且线路的升级又过于昂贵甚至难以实现,这时候,很多网管员就采用链路聚合(Trunking)技术.链路聚合技术(第二层负载均衡)将多条物理链路当作一条单一的聚合逻辑链路使用,网络数据流量由聚合逻辑链路中所有物理链路共同承担,由此在逻辑上增大了链路的容量,使其能满足带宽增加的需求.负载均衡技术的发展,是随着市场的不断需求而发展.它们的功能也从简单逐渐变得更加复杂和强大.发展到目前为止, 负载均衡产品覆盖了整个网络内容分发系统.现如今的硬件负载均衡设备把主流应用流量管理和性能增强功能集成到一个功能强大的平台上,包括二到七层服务负载均衡(SLB),高速缓存(Cache),链路负载平衡(LLB),SSL加速,HTTP压缩, 群集,应用安全防火墙(Webwal1)和全局服务负载平衡(GSLB).在这些应用面前,我们很多人考虑它的工作效率问题,这大可放心.因为,集成化的负载均衡器最大的优势就在于在建立TCP~P握手的时候是通过ASIC 芯片来完成,而不是通过服务器的CPU.ASIC(专用集成电路)是被广泛应用于性能敏感平台的一种处理器技术,在负载均衡产品中,ASIC的应用是效能处理是否够用的关键.其它整合方案除去单一的负载均衡器,还有一些交换机和路由器生产厂商提出的负载均衡方案.这些方案中使用的负载均衡设备与三层交换机融合起来的使用,通过与三层交换机使用相同的机框和背板,利用三层交换机的线路处理板来处理用户侧的流量,负载均衡设备以业务处理板的方式专注于负载均衡功能的实现,因而可以达到很高的处理能力,并且通过三层交换机的丰富的接口类型,也为负载均衡技术提供了更大范围的应用.1取一致歉函在2007年5月A刊"知识讲堂"栏且(第93页),一篇名为CDNS学习笔记》的文章,由于桑丘的疏忽,将作者署名弄错了.真实作者署名应为"北京,瑞丽".桑丘作出深刻检讨,由于桑丘的工作疏忽而给大家带来了不便在此桑丘向广大读者尤其是瑞}丽朋友致以深深的歉意.NetAdminWorldMagazinew,^『,Ⅳ.365master.corn2007.5B。
lvs负载均衡技术原理
lvs负载均衡技术原理Load balancing technology is an essential aspect of modern networking infrastructure, helping to distribute network traffic evenly across multiple servers or network devices. LVS (Linux Virtual Server) is a popular open-source software load balancer that operates on the Linux operating system. LVS负载均衡技术是现代网络基础设施中的一个重要部分，有助于在多个服务器或网络设备之间均匀分配网络流量。
LVS （Linux Virtual Server）是一种在Linux操作系统上运行的流行的开源软件负载均衡器。
One of the key principles of LVS load balancing technology is its ability to distribute incoming network traffic across multiple backend servers. This helps to prevent any individual server from becoming overwhelmed with traffic, improving overall network performance and reliability. LVS负载均衡技术的一个关键原则是它能够在多个后端服务器之间分发传入的网络流量。
这有助于防止任何单个服务器因流量过大而不堪重负，从而提高整体网络性能和可靠性。
LVS utilizes a variety of load balancing algorithms, including round-robin, least connections, and weighted round-robin, to distributetraffic in an efficient and balanced manner. This ensures that each server receives a fair share of the network load, preventing any one server from being overloaded while others remain underutilized. LVS 利用各种负载均衡算法，包括轮询、最少连接和加权轮询，以便以高效和平衡的方式分发流量。
验证负载均衡实验报告(3篇)
一、实验背景随着互联网技术的飞速发展，网站和应用系统的访问量越来越大，对服务器资源的压力也越来越大。
为了提高系统的稳定性和性能，负载均衡技术应运而生。
负载均衡可以将请求分发到多个服务器上，从而提高系统的并发处理能力和可靠性。
本实验旨在验证负载均衡技术的有效性，通过实际操作了解负载均衡的配置、测试和分析过程。
二、实验目的1. 熟悉负载均衡的基本概念和原理。
2. 掌握负载均衡的配置方法。
3. 验证负载均衡在提高系统性能和可靠性方面的作用。
4. 分析负载均衡的优缺点。
三、实验环境1. 服务器：2台虚拟机，分别安装Linux操作系统。
2. 负载均衡器：1台虚拟机，安装Nginx负载均衡软件。
3. 测试工具：Apache JMeter。
四、实验步骤1. 配置服务器（1）在2台服务器上安装Apache HTTP服务器，并配置虚拟主机。
（2）配置服务器A的IP地址为192.168.1.100，服务器B的IP地址为192.168.1.101。
2. 配置负载均衡器（1）在负载均衡器上安装Nginx软件。
（2）编辑Nginx配置文件，配置反向代理服务器。
```upstream myapp {server 192.168.1.100;server 192.168.1.101;}server {listen 80;location / {proxy_pass http://myapp;}}}```3. 验证负载均衡（1）启动2台服务器和负载均衡器。
（2）使用Apache JMeter进行压力测试，模拟大量请求。
（3）观察服务器响应时间和负载均衡器的转发情况。
4. 分析实验结果（1）在实验过程中，负载均衡器成功地将请求分发到2台服务器上。
（2）服务器响应时间在负载均衡后有所降低，说明负载均衡提高了系统性能。
（3）负载均衡器能够根据服务器的负载情况动态调整请求分发策略。
五、实验结论1. 负载均衡技术可以有效提高系统的并发处理能力和可靠性。
浅谈Nginx和LVS的各种优缺点
浅谈Nginx和LVS的各种优缺点VS的负载能⼒强，因为其⼯作⽅式逻辑⾮常简单，仅进⾏请求分发，⽽且⼯作在⽹络的第4层，没有流量，所以其效率不需要有过多的忧虑。
LVS基本能⽀持所有应⽤，因为⼯作在第4层，所以LVS可以对⼏乎所有应⽤进⾏负载均衡，包括Web、数据库等。
注意：LVS并不能完全判别节点故障，⽐如在WLC规则下，如果集群⾥有⼀个节点没有配置VIP，将会导致整个集群不能使⽤。
还有⼀些其他问题，⽬前尚需进⼀步测试。
Nginx⼯作在⽹路第7层，所以可以对HTTP应⽤实施分流策略，⽐如域名、结构等。
相⽐之下，LVS并不具备这样的功能，所以Nginx可使⽤的场合远多于LVS。
并且Nginx对⽹络的依赖⽐较⼩，理论上只要Ping得通，⽹页访问正常就能连通。
LVS⽐较依赖⽹络环境。
只有使⽤DR模式且服务器在同⼀⽹段内分流，效果才能得到保证。
Nginx可以通过服务器处理⽹页返回的状态吗、超时等来检测服务器内部的故障，并会把返回错误的请求重新发送到另⼀个节点。
⽬前LVS 和LDirectd 也⽀持对服务器内部情况的监控，但不能重新发送请求。
⽐如⽤户正在上传⼀个⽂件，⽽处理该上传信息的节点刚好出现故障，则Nginx会把上传请求重新发送到另⼀台服务器，⽽LVS在这种情况下会直接断掉。
Nginx还能⽀持HTTP和Email（Email功能很少有⼈使⽤），LVS所⽀持的应⽤在这个电商⽐Nginx更多。
Nginx同样能承受很⾼负载并且能稳定运⾏，由于处理流量受限于机器I/O等配置，所以负载能⼒相对较差。
Nginx 安装、配置及测试相对来说⽐较简单，因为有相应的错误⽇志进⾏提⽰。
LVS的安装、配置及测试所花的时间⽐较长，因为LVS对⽹络以来⽐较⼤，很多时候有可能因为⽹络问题⽽配置不能成功，出现问题时，解决的难度也相对较⼤。
Nginx本⾝没有现成的热备⽅案，所以在单机上运⾏风险较⼤，建议KeepAlived配合使⽤。
nginx和lvs各自的优劣以及适合的使用环境
nginx和lvs各⾃的优劣以及适合的使⽤环境在最开始呢，咱们先说⼀下什么叫负载均衡，负载均衡呢，就是将⼀批请求，根据请求的内容，分发到不同的后端去进⾏相应的处理，从⽽提供负载分担，主备切换等功能。
对于不同的负载均衡软件，有不同的流量分发算法，今天，我们最市⾯上⽐较主流的两种负载均衡做⼀个对⽐，看看他们分别的优缺点，以及在很多情况下如何去做配合。
【四层和七层】⾸先，说说四层和七层的区别；四层负载均衡，指的是IP+端⼝的负载均衡；七层负载均衡，指的是基于WEB请求，URL等应⽤层信息的负载均衡。
当然，同理，还有基于MAC地址的⼆层负载均衡和基于IP地址的三层负载均衡。
四层负载均衡，主要分析IP层和TCP/UDP层。
七层负载均衡，要分析应⽤层协议，⽐如HTTP协议，URL，cookie等信息。
【关于LVS】LVS的负载能⼒很强，因为其⼯作模式⾮常简单，仅进⾏请求的分发，⽽且其⼯作在第四层，没有流量，在效率⽅⾯最⾼。
LVS是在四层，可以对⼏乎所有的应⽤作负载均衡。
但是LVS对于故障后端感知并不敏感，⽐如在DR模式下，要是有⼀个后端服务器没有配置VIP，就会导致请求的⼀部分数据会直接丢失。
且LVS对于⽹络环境的稳定性要求较⾼，如果请求失败了，只能依赖于前端的应⽤⾃⾝的重试机制，负载均衡不对请求进⾏重新下发。
⽽且LVS也很受限于⽹络架构，在设计之初就要考虑到⽹络架构是否满⾜LVS负载的前置条件。
【关于nginx】同样的，nginx也可以⽤于负载均衡，但是由于nginx需要对源端/⽬的端都建⽴连接，所以处理流量的速度受限于机器I/O，CPU内存等⼀系列配置，所以nginx的负载能⼒相对较差。
nginx安装，配置都⽐较简单，与LVS对⽐，nginx不需要很严格的⽹络架构，只要⽹络可以联通即可。
且nginx⾃⾝的重试机制，可以保证请求下发失败之后，会重新下发到健康的后端上。
但是，nginx因为没有现成的热备机制，所以，存在单点故障的问题，⼀般需要搭配keepalived使⽤。
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IPVS的总体结构主要如下
客户端访问--IPVS检测负载均衡算法和调度算 法--IPVS处理IP包---IPVS根据虚拟服务器与真实 服务器链表发往真实服务器(RS)-RS返回数据
LVS的实现方式
VS/NAT VS/TUN VS/DR
服务器 VS/NAT 任意 网络 服务器数目 包交换 （次） 4 1 1 网关 负载均衡 网段网关 网段网关
私网(LAN) <10~20 LAN/WAN LAN 100 100
VS/TUN Tunneling VS/DR Non-arp device
结束了 ＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝ 问题交流
优点： Ｎｇｉｎｘ的负均衡实现比较简单，默认对后端有健 康检查的能力。后端机器少的情况下（少于１０台）负 载均衡能力表现好。 缺点： 所以访问从一个出口出去，容易引起流量浪涌连接失 败。后面机器较多时（多于１０）无法良好的发挥机器 性能。
LVS和Nginx的对比 LVS和Nginx的对比
LVS： 是基于ＩＰ层的负载均衡，特别ＤＲ和ＴＵＮ两种模 式可以由后端机器直接对外服务。性能提升明显，负载 均衡对资源占用较少。 Ｎｇｉｎｘ： 是基于内容的负载均衡实现，实现模式和ＬＶＳ的 ＮＡＴ模式相似，但性能比ＬＶＳ的ＮＡＴ高。
Nginx的负载结构 Nginx的负载结构
Nginx的负载均衡是一个基于内容和应用的七层交换负 载均衡的实现。 同样Nginx也是一个Http的服务端。 负载均衡主要使用的Nginx的 ngx_http_upstream_hash_module模块。
Nginx的负载结构 Nginx的负载结构
Nginx的性能分析： Nginx的性能分析： 的性能分析
负载均衡的选型总结
总结上面问题如果只是简单的负载均衡，难 于解决WEB2.0的问题。Nginx可以说是一个完美 的方案，但一个大的网站流量不只是一个千兆网 卡能挡住的。
在高并发环境中LVS、Nginx的角色 在高并发环境中LVS、Nginx的角色 LVS
Nginx的实现代码：
部分代码如下： upstream img1{ server 192.168.100.1; server 192.168.100.2; } upstream img2{ server 192.168.100.1:81; server 192.168.100.2:82; } …
LVS 在生产中的环境
LVS各种解构的性能分析： LVS各种解构的性能分析： 各种解构的性能分析
LVS本身是基于ＩＰ层的负载均衡，可以说是最高效的 一个种方式。但基于ＮＡＴ方式的，往往在流量的环境 中会出现性能问题，ＮＡＴ模式是需要资源最多的模式 ，其实是TUN模式，ＴＵＮ模式对系统要求也比较高。 目前来说推荐用ＤＲ方式，目前没遇到性能问题。
Nginx的实现代码：
部分代码如下： location ~ ^/[0-1][0-f]/ { proxy_pass http://img1; } location ~ ^/[2-3][0-f]/ { proxy_pass http://img2; } …
这种结构的优点： 实现了高可用性，最大程度上防止单点， 又保证架构的伸缩性。 在后端服务器中模拟url hash的算法来找 到内容所在的squid，提高了命中率。 充分发挥机器的性能，架构可扩展性，层 次分明。
负载均衡的选型原则
使用什么样的负载均衡器，不重要，重要的是是 公司愿意在这个上面花多少成本来维护他。
下面我们将会为大家提供一个针对ＷＥＢ服务的一个负载均衡方案
LVS=>Nginx=>Cache
对比web1.0和weቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ2.0的解决方案碰到的困难
Web1.0 1、源数据量小，单台squid即可达到很高的命中率。 2、请求量大，用lvs+squid或者dns轮询即可解决问题。 3、squid服务器磁盘IO压力大，用超大内存做cache。
web 2.0 1 数据变化频繁，数据总量大，squid的hast table较大， 命中下降。 2 请求量大，种类多，数据源上Ｔ是正常现象，squid的 Ｃａｃｈｅ更新现象严重。 3 Cache的IO更新严重，致使效率低下 4 基于ＨＡＳＨ的ＵＲＬ ＣＡＣＨＥ，其中一台Ｃａｃ ｈｅ死掉，必将引起Hash ReHash 5 压力过大导致的hit ratio抖动
负载均衡
－－华山论剑
吴炳锡 2008-1-9 imysql@
主要内容 LVS负载均衡结构 负载均衡结构 Nginx的负载结构 的负载结构 LVS和Nginx的对比 和 的对比 负载均衡选型 在高并发环境中LVS,Nginx的角色 的角色 在高并发环境中
LVS负载均衡结构 LVS负载均衡结构