本篇文章給大家談?wù)勜?fù)載均衡設(shè)備，以及應(yīng)用負(fù)載均衡設(shè)備對(duì)應(yīng)的知識(shí)點(diǎn)，希望對(duì)各位有所幫助，不要忘了收藏本站喔。

負(fù)載均衡：F5，Haproxy，lvs, nginx

閱讀本文前，需熟悉OSI七層參考模型。

常見(jiàn)的負(fù)載均衡設(shè)備，有F5，Haproxy，lvs, nginx等。

F5是商用硬件負(fù)載均衡，性能很好，但是價(jià)格昂貴，除了負(fù)載均衡，還有應(yīng)用交換、會(huì)話交換、狀態(tài)監(jiān)控等眾多功能。

F5一般做四層負(fù)載均衡，但也支持七層負(fù)載均衡。

Haproxy(以下簡(jiǎn)稱ha)是軟件負(fù)載均衡，開(kāi)源，一般做七層負(fù)載均衡，但也支持四層負(fù)載均衡。

Linux Virtual Server(以下簡(jiǎn)稱lvs)是軟件負(fù)載均衡，開(kāi)源，二層或四層負(fù)載均衡，已集成到linux內(nèi)核，自身有完備的熱備方案（keepalived+lvs），穩(wěn)定性極強(qiáng)。

nginx也是軟件負(fù)載均衡，開(kāi)源，通過(guò)反向代理實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡，是七層負(fù)載均衡，性能不如上面的幾個(gè)。

tips1

有些公司，測(cè)試環(huán)境用ha/lvs/nginx，生產(chǎn)環(huán)境用F5。

tips2

nginx做web服務(wù)器時(shí)，一般做靜態(tài)資源服務(wù)器和山寬php的web服務(wù)器，所以很多公司，會(huì)采用F5+nginx或者h(yuǎn)a+nginx的架構(gòu)

tips3

微服務(wù)中的ribbon屬于客戶端負(fù)載均衡，上面的幾種都是服務(wù)端負(fù)載均衡

二層負(fù)載均衡

在數(shù)據(jù)鏈路層通過(guò)修改mac地址實(shí)現(xiàn)，如lvs的DR模式（直接路由模式）

三層負(fù)載均衡

在网络層通過(guò)DNAT協(xié)議修改目標(biāo)地址實(shí)現(xiàn)

四層負(fù)載均衡

用ip+端口實(shí)現(xiàn)請(qǐng)求轉(zhuǎn)發(fā)

備注：tcp報(bào)文里并沒(méi)有ip，但是四層負(fù)載均衡可以用ip+端口，是因?yàn)閟erver可以拿到ip

七層負(fù)載均衡

通過(guò)重新發(fā)起http請(qǐng)求實(shí)現(xiàn)，即client把請(qǐng)求發(fā)給lb，lb把請(qǐng)求代發(fā)給server，再把server的響應(yīng)返回給client，因此七層負(fù)載均衡也經(jīng)常被稱為代理，七層負(fù)載均衡設(shè)備也被稱為代理設(shè)備。

七層負(fù)載均衡常用于內(nèi)網(wǎng)與外網(wǎng)的通信，比如內(nèi)網(wǎng)無(wú)法直接訪問(wèn)外網(wǎng)，需要通過(guò)代理設(shè)備代發(fā)http請(qǐng)求，這種情況下，代理設(shè)備需要配置雙網(wǎng)卡，以同時(shí)與內(nèi)外网络通信。

由于需要重發(fā)http請(qǐng)求，七層負(fù)載均衡性能較差，但是更智能和安全，因?yàn)閼?yīng)用層可以獲取甚至修改請(qǐng)求的真實(shí)嘩唯歲內(nèi)容（即應(yīng)用數(shù)據(jù)），比如cookie、url等，可以做一些智能的操作，比如根據(jù)cookie/url轉(zhuǎn)發(fā)請(qǐng)求，也可以做一些安全操作亂睜，比如過(guò)濾特定報(bào)文、防止SYN Flood攻擊等。

使用七層負(fù)載均衡時(shí)，服務(wù)的性能受限于代理設(shè)備的網(wǎng)卡帶寬。

常見(jiàn)的負(fù)載均衡策略，有輪詢、加權(quán)輪詢、ip_hash、cookie、url_hash，根據(jù)服務(wù)器響應(yīng)時(shí)間轉(zhuǎn)發(fā)、根據(jù)最少連接轉(zhuǎn)發(fā)等等。

備注：nginx可以安裝第三方插件，使用第三方實(shí)現(xiàn)的策略

輪詢：按服務(wù)器列表順序轉(zhuǎn)發(fā)請(qǐng)求，輪詢是nginx默認(rèn)的策略，本策略適合服務(wù)器配置相當(dāng)、請(qǐng)求無(wú)狀態(tài)（即不依賴session）的場(chǎng)景

加權(quán)輪詢：如果不同服務(wù)器配置不同，可以為配置高的服務(wù)器增加權(quán)重

ip_hash：根據(jù)ip哈希結(jié)果轉(zhuǎn)發(fā)，可以實(shí)現(xiàn)同一用戶持續(xù)請(qǐng)求同一服務(wù)器（即會(huì)話保持），適合有狀態(tài)（即依賴session）的場(chǎng)景，對(duì)png、jpg、js、css等靜態(tài)資源的請(qǐng)求，不適合使用本策略

cookie：根據(jù)特定cookie轉(zhuǎn)發(fā)請(qǐng)求，一般也是用于實(shí)現(xiàn)會(huì)話保持，比如為服務(wù)器A、B分別增加service-flag=a、service-flag=b的cookie，后續(xù)請(qǐng)求根據(jù)cookie轉(zhuǎn)發(fā)

可以參考 haproxy實(shí)現(xiàn)會(huì)話保持

url_hash：根據(jù)url哈希結(jié)果轉(zhuǎn)發(fā)，同一個(gè)接口始終請(qǐng)求同一臺(tái)服務(wù)器，一般配合緩存使用，緩存接口返回結(jié)果

根據(jù)服務(wù)器響應(yīng)時(shí)間轉(zhuǎn)發(fā)：優(yōu)先轉(zhuǎn)發(fā)到響應(yīng)時(shí)間較快的服務(wù)器

根據(jù)最少連接轉(zhuǎn)發(fā)：優(yōu)先轉(zhuǎn)發(fā)到連接數(shù)較少的服務(wù)器

F5有一些特有的負(fù)載均衡策略：利用從應(yīng)用程序和服務(wù)器收集到的各項(xiàng)性能指標(biāo)，分析并轉(zhuǎn)發(fā)

負(fù)載均衡有兩個(gè)步驟：

1.根據(jù)什么算法選擇真實(shí)服務(wù)端，即負(fù)載均衡策略，如輪詢、加權(quán)輪詢、ip_hash、cookie、url_hash等；

2.把請(qǐng)求轉(zhuǎn)發(fā)到真實(shí)服務(wù)器，轉(zhuǎn)發(fā)方式有二層到七層負(fù)載均衡

keepalived軟件一開(kāi)始是專為lvs設(shè)計(jì)的，后來(lái)加入了可以實(shí)現(xiàn)高可用的VRRP (Virtual Router Redundancy Protocol ,虛擬路由器冗余協(xié)議）功能，因此，keepalived還可以作為nginx、haproxy、mysql等服務(wù)的高可用解決方案。

以nginx為例，為了防止nginx本身由于宕機(jī)等原因?qū)е戮W(wǎng)站不可用，一般會(huì)搭兩套nginx反向代理，用keepalived提供一個(gè)VIP。

一般情況下，VIP只在nginx主節(jié)點(diǎn)上工作，如果nginx主節(jié)點(diǎn)不可用了，VIP會(huì)自動(dòng)漂移到從節(jié)點(diǎn)，自動(dòng)漂移的原理即VRRP協(xié)議。

VIP漂移到從節(jié)點(diǎn)后，如果主節(jié)點(diǎn)恢復(fù)正常了，VIP是否漂移回主節(jié)點(diǎn)，取決于當(dāng)前模式是搶占模式還是非搶占模式。

下圖是一張簡(jiǎn)單的架構(gòu)圖，解釋如下：

以上觀點(diǎn)純屬個(gè)人意見(jiàn)，如果錯(cuò)誤，歡迎指出，有些地方寫的很簡(jiǎn)單，是因?yàn)槲乙膊欢畘

負(fù)載均衡器技術(shù)Nginx和F5的優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比

這是網(wǎng)上摘抄的文章，正好想了解一下負(fù)載均衡，看這篇文章寫隱搜的比較易懂，就。。。。

對(duì)于數(shù)據(jù)流量過(guò)大的网络中，往往單一設(shè)備無(wú)法承擔(dān)，需要多臺(tái)設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)分流，而負(fù)載均衡器就是用來(lái)將數(shù)據(jù)分流到多臺(tái)設(shè)備的一個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器。

目前有許多不同的負(fù)載均衡技術(shù)用以滿足不同的應(yīng)用需求，如軟/硬件負(fù)載均衡、本地/全局負(fù)載均衡、更高网络層負(fù)載均衡，以及鏈路聚合技術(shù)。

騰訊、淘宝、新浪等大型門戶及商業(yè)網(wǎng)站使用的是軟負(fù)載均衡器Nginx，而農(nóng)行用的是F5硬負(fù)載均衡器，這里就簡(jiǎn)單介紹下這兩種技術(shù)：

一.軟件負(fù)載均衡解決方案

在一臺(tái)服務(wù)器的操作系統(tǒng)上，安裝一個(gè)附加軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡，如Nginx負(fù)載均衡（我們管理系統(tǒng)平臺(tái)使用的也是這款均衡器）。它的優(yōu)點(diǎn)是基于特定環(huán)境、配置簡(jiǎn)單、使用靈活、成本低廉，可以滿足大部分的負(fù)載均衡需求。

1.什么是Nginx

Nginx ("engine x") 是一個(gè)高性能的HTTP和反向代理服務(wù)器，也是一個(gè)IMAP/POP3/SMTP代理服務(wù)器?？梢哉f(shuō)Nginx是目前使用最為廣泛的HTTP軟負(fù)載均衡器，其將源代碼以類BSD許可證的形式發(fā)布（商業(yè)友好），同時(shí)因高效的性能、穩(wěn)定性、豐富的功能集、示例配置文件和低系統(tǒng)資源的消耗而聞名于業(yè)界。像騰訊、淘宝、新浪等大型門戶及商業(yè)網(wǎng)站都采用Nginx進(jìn)行HTTP網(wǎng)站的數(shù)據(jù)分流。

2.Nginx的功能特點(diǎn)

a.工作在网络的7層之上，可以針對(duì)http應(yīng)用做一些分流的策略，比如針對(duì)域名、目錄結(jié)構(gòu)；

b.Nginx對(duì)网络的依賴比較小含或；

c.Nginx安裝和配置比較簡(jiǎn)單，測(cè)試起來(lái)比較方便；

d.也可以承擔(dān)高的負(fù)載壓力且穩(wěn)定，一般能支撐超過(guò)1萬(wàn)次的并發(fā)；

e.Nginx可以通過(guò)端口檢測(cè)到服務(wù)器內(nèi)部的故障，比如根據(jù)服務(wù)器處理網(wǎng)頁(yè)返回的狀態(tài)碼、超時(shí)等等，并且會(huì)把返回錯(cuò)誤的請(qǐng)求重新提交到另一個(gè)節(jié)點(diǎn)，不過(guò)其中缺點(diǎn)就是不支持url來(lái)檢測(cè)；

f.Nginx對(duì)請(qǐng)求的異步處理可以幫助節(jié)點(diǎn)服務(wù)器減輕負(fù)載；

g.Nginx能支持http和Email，這樣就在適用范圍上面小很多；

h.不支持Session的保持、對(duì)Big request header的支持不是很好，另外默認(rèn)的只有Round-robin和IP-hash兩種負(fù)載均衡算法。

3.Nginx的原理

Nginx采用的是反向代理技術(shù)，代理服務(wù)器來(lái)接受internet上的連接請(qǐng)求，然后將請(qǐng)求轉(zhuǎn)發(fā)給內(nèi)部网络上的服務(wù)器，并將從服務(wù)器上得到的結(jié)果返回給internet上請(qǐng)求連接的客戶端，此時(shí)代理服務(wù)器對(duì)外就表現(xiàn)為一個(gè)服務(wù)器。反向代理負(fù)載均衡技術(shù)是把將來(lái)自internet上的連接請(qǐng)求以反向代理的方式動(dòng)態(tài)地轉(zhuǎn)發(fā)給內(nèi)部网络上的多臺(tái)服務(wù)器進(jìn)行處理，從而達(dá)到負(fù)載均衡的目的。

二.硬件負(fù)載均衡解決方案

直接在服務(wù)器和外部网络間安裝負(fù)載均衡設(shè)備，這種設(shè)備我們通常稱之為負(fù)載均衡器。由于專門的設(shè)備完成專門的任務(wù)，獨(dú)立于操作系統(tǒng)，整體性能得到大量提高，加上多樣化的負(fù)載均衡策略，智能化的流量管理，可達(dá)到最佳的負(fù)載均衡需求。一般而言，硬件負(fù)載均衡在功能、談攜伍性能上優(yōu)于軟件方式，不過(guò)成本昂貴，比如最常見(jiàn)的就是F5負(fù)載均衡器。

1.什么是F5 BIG-IP

F5負(fù)載均衡器是應(yīng)用交付网络的全球領(lǐng)導(dǎo)者F5 Networks公司提供的一個(gè)負(fù)載均衡器專用設(shè)備，F(xiàn)5 BIG-IP LTM 的官方名稱叫做本地流量管理器，可以做4-7層負(fù)載均衡，具有負(fù)載均衡、應(yīng)用交換、會(huì)話交換、狀態(tài)監(jiān)控、智能网络地址轉(zhuǎn)換、通用持續(xù)性、響應(yīng)錯(cuò)誤處理、IPv6網(wǎng)關(guān)、高級(jí)路由、智能端口鏡像、SSL加速、智能HTTP壓縮、TCP優(yōu)化、第7層速率整形、內(nèi)容緩沖、內(nèi)容轉(zhuǎn)換、連接加速、高速緩存、Cookie加密、選擇性內(nèi)容加密、應(yīng)用攻擊過(guò)濾、拒絕服務(wù)(DoS)攻擊和SYN Flood保護(hù)、防火墻—包過(guò)濾、包消毒等功能。

2.F5 BIG-IP用作HTTP負(fù)載均衡器的主要功能

a.F5 BIG-IP提供12種靈活的算法將所有流量均衡的分配到各個(gè)服務(wù)器，而面對(duì)用戶，只是一臺(tái)虛擬服務(wù)器。

b.F5 BIG-IP可以確認(rèn)應(yīng)用程序能否對(duì)請(qǐng)求返回對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)。假如F5 BIG-IP后面的某一臺(tái)服務(wù)器發(fā)生服務(wù)停止、死機(jī)等故障，F(xiàn)5會(huì)檢查出來(lái)并將該服務(wù)器標(biāo)識(shí)為宕機(jī)，從而不將用戶的訪問(wèn)請(qǐng)求傳送到該臺(tái)發(fā)生故障的服務(wù)器上。這樣，只要其它的服務(wù)器正常，用戶的訪問(wèn)就不會(huì)受到影響。宕機(jī)一旦修復(fù)，F(xiàn)5 BIG-IP就會(huì)自動(dòng)查證應(yīng)用已能對(duì)客戶請(qǐng)求作出正確響應(yīng)并恢復(fù)向該服務(wù)器傳送。

c.F5 BIG-IP具有動(dòng)態(tài)Session的會(huì)話保持功能。

d.F5 BIG-IP的iRules功能可以做HTTP內(nèi)容過(guò)濾，根據(jù)不同的域名、URL，將訪問(wèn)請(qǐng)求傳送到不同的服務(wù)器。

三.方案優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比

1.基于硬件的方式(F5)

優(yōu)點(diǎn)：能夠直接通過(guò)智能交換機(jī)實(shí)現(xiàn),處理能力更強(qiáng)，而且與系統(tǒng)無(wú)關(guān)，負(fù)載性能強(qiáng)更適用于一大堆設(shè)備、大訪問(wèn)量、簡(jiǎn)單應(yīng)用。

缺點(diǎn)：成本高，除設(shè)備價(jià)格高昂，而且配置冗余，很難想象后面服務(wù)器做一個(gè)集群，但最關(guān)鍵的負(fù)載均衡設(shè)備卻是單點(diǎn)配置；無(wú)法有效掌握服務(wù)器及應(yīng)用狀態(tài)。

硬件負(fù)載均衡，一般都不管實(shí)際系統(tǒng)與應(yīng)用的狀態(tài)，而只是從网络層來(lái)判斷，所以有時(shí)候系統(tǒng)處理能力已經(jīng)不行了，但网络可能還來(lái) 得及反應(yīng)（這種情況非常典型，比如應(yīng)用服務(wù)器后面內(nèi)存已經(jīng)占用很多，但還沒(méi)有徹底不行，如果网络傳輸量不大就未必在网络層能反映出來(lái)）。

2.基于軟件的方式(Nginx)

優(yōu)點(diǎn)：基于系統(tǒng)與應(yīng)用的負(fù)載均衡，能夠更好地根據(jù)系統(tǒng)與應(yīng)用的狀況來(lái)分配負(fù)載。這對(duì)于復(fù)雜應(yīng)用是很重要的，性價(jià)比高，實(shí)際上如果幾臺(tái)服務(wù)器，用F5之類的硬件產(chǎn)品顯得有些浪費(fèi)，而用軟件就要合算得多，因?yàn)榉?wù)器同時(shí)還可以跑應(yīng)用做集群等。

缺點(diǎn)：負(fù)載能力受服務(wù)器本身性能的影響，性能越好，負(fù)載能力越大。

國(guó)內(nèi)據(jù)說(shuō)迪普和深信服做的不錯(cuò)，手頭沒(méi)有啥資料，就不介紹了。

負(fù)載均衡設(shè)備轉(zhuǎn)發(fā)端口轉(zhuǎn)換原理

負(fù)載均衡設(shè)備轉(zhuǎn)發(fā)端口穗悔源轉(zhuǎn)換原理是：我們要使用統(tǒng)一的流量入口來(lái)對(duì)外提供服務(wù)，本質(zhì)上就是需要一個(gè)流量調(diào)度器，通過(guò)猜態(tài)均衡的算法，將用戶大量的請(qǐng)求流量均衡地分發(fā)到集群中不同的服務(wù)器上。這其實(shí)就是我們今天要說(shuō)的負(fù)載均衡。

使用負(fù)載均衡可以給我們帶來(lái)的幾個(gè)好處：

1、提高了系統(tǒng)的整體性能；

2、提高了系統(tǒng)的擴(kuò)展性；

3、提高了系統(tǒng)的可用性；

負(fù)載均前耐衡類型：廣義上的負(fù)載均衡器大概可以分為 3 類，包括：DNS 方式實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡、硬件負(fù)載均衡、軟件負(fù)載均衡。

負(fù)載均衡和鏈路均衡設(shè)備分別的作用是什么，請(qǐng)盡可能詳細(xì)謝謝啦。

負(fù)載均衡設(shè)備有二種，服務(wù)器負(fù)載均衡和鏈路負(fù)載均衡：

服務(wù)器臘埋負(fù)載均衡將大并發(fā)的客戶請(qǐng)求均勻分布到不同的服務(wù)器上，例如玩游戲和看電影，假如有1萬(wàn)個(gè)人看同一個(gè)電影或游戲，一臺(tái)服務(wù)器滿足不了，就將同一個(gè)電影或游戲安裝到多臺(tái)服務(wù)器上，同時(shí)運(yùn)行。服務(wù)器負(fù)載均衡器會(huì)根據(jù)每個(gè)服務(wù)器CPU的負(fù)載情況動(dòng)態(tài)將客戶請(qǐng)求分配到不同服務(wù)器，從而解決大并發(fā)請(qǐng)求對(duì)計(jì)算能力的要求。

鏈路負(fù)載均衡負(fù)責(zé)网络的負(fù)載均衡。例如南方電信和北方聯(lián)通存在互聯(lián)互通問(wèn)題，鏈路負(fù)載氏局櫻均衡器會(huì)自動(dòng)判斷殲叢那條線路的速度快，并選擇最快的線路。