一、常见的Web集群调度器

目前常见的Web集群调度器分为软件和硬件：

软件通常使用开源的LVS、Haproxy、 Nginx

LVS性能最好，但是搭建相对复杂；Nginx 的upstream模块支持群集功能，但是对群集节点健康检查功能不强，高并发性能没有Haproxy好。

硬件一般使用比较多的是F5、Array，也有很多人使用国内的一些产品，如梭子鱼、绿盟等

硬件的效果比软件好，更加稳定，但管理成本高。

二、Haproxy 应用分析

LVS在企业应用中抗负载能力很强，但存在不足

  • LVS不支持正则处理，不能实现动静分离
  • 对于大型网站，LVS的实施配置复杂，维护成本相对较高

Haproxy是一款可提供高可用性、负载均衡、及基于TCP和HTTP应用的代理的软件

  • 适用于负载大的Web站点
  • 运行在硬件上可支持数以万计的并发连接的连接请求

三、HAProxy的特性

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非常适用于并发天（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的主要特性有：

  • 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协议的负载均衡转发；（支持7层代理、实现动静分离）
  • 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负载均衡策略非常多，常见的有如下8种：

（1）roundrobin，表示简单的轮询
（2）static-rr，表示根据权重
（3）leastconn，表示最少连接者先处理
（4）source，表示根据请求源IP
（5）uri，表示根据请求的URI,做cdn需使用;
（6）url_param，表示根据请求的URl参数’balance url_param’ requires an URL parameter name
（7）hdr(name)，表示根据HTTP请求头来锁定每一次HTTP请求;
（8）rdp-cookie(name)，表示根据cookie(name)来锁定并哈希每一次TCP请求。

RR（Round Robin）

RR算法是最简单最常用的一种算法，即轮询调度。

理解举例：

  • 有三个节点A、B、C
  • 第一个用户访问会被指派到节点A
  • 第二个用户访问会被指派到节点B
  • 第三个用户访问会被指派到节点C
  • 第四个用户访问继续指派到节点A，轮询分配访问请求实现负载均衡 效果

static-rr

加权轮询，表示根据web服务器的权重来分配前端请求。

为web服务器设置不同权重，哪台服务器配置好，权重就多一点。

类似于Nginx负载局哼算法的ip_hash。

LC（Least Connections

最小连接数算法，根据后端的节点连接数大小动态分配前端请求。

理解举例：

  • 有三个节点A、B、C,各节点的连接数分别为A:4、B:5、C:6
  • 第一个用户连接请求，会被指派到A上，连接数变为A:5、B:5、 C:6
  • 第二个用户请求会继续分配到A上，连接数变为A:6、B:5、 C:6; 再有新的请求会分配给B，每次将新的请求指派给连接数最小的客户端
  • 由于实际情况下A、B、C的连接数会动态释放，很难会出现-样连接数的情况
  • 此算法相比较rr算法有很大改进，是目前用到比较多的一-种算法

SH (Source Hashing)

基于来源访问调度算法，用于一些有Session会话记录在服务器端的场景，可以基于来源的IP、Cookie等做集群调度。

理解举例：

  • 有三个节点A、B、C,第一个用户第一次访问被指派到了A,第二个用户第一次访问被指派到了B。
  • 当第一个用户第二次访问时会被继续指派到A,第二个用户第= _次访问时依旧会被指派到B，只要负载均衡调度器不重启，第-个用户访问都会被指派到A,第二个用户访问都会被指派到B，实现集群的调度。
  • 此调度算法好处是实现会话保持，但某些IP访问量非常大时会引|起负载不均衡，部分节点访问量超大，影响业务使用。

uri

目的地址哈希，表示根据用户请求的URI做hash，做cdn时需要使用。（cdn：内容分发网络 ，边缘网络缓存加速）

url_hash 就是根据虚拟主机名称后面的目录。

url_ param

表示根据请求的URl参数’balance url_ param’ requires an URL parameter name

hdr (name)

表示根据HTTP请求头来锁定每一次HTTP请求。

rdp-cookie (name)

表示根据cookie (name)来锁定并哈希每一次TCP请求。

LVS、Nginx、HAproxy的区别：

●LVS基于Linux操作系统内核实现软负载均衡，而HAProxy和Nginx是基于第三方应用实现的软负载均衡；
●LVS是可实现4层的IP负载均衡技术，无法实现基于目录、URL的转发。而HAProxy和Nginx都可以实现4层和7层技术，HAProxy可提供TCP和HTTP应用的负载均衡综合解决方案；
●LVS因为工作在ISO模型的第四层，其状态监测功能单一，而HAProxy在状态监测方面功能更丰富、强大，可支持端口、URL、脚本等多种状态检测方式；
●HAProxy功能强大，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。但整体性能低于4层模式的LVS负载均衡；
●Nginx主要用于Web服务器或缓存服务器。Nginx的upstream模块虽然也支持群集功能，但是对群集节点健康检查功能不强，性能没有Haproxy好。