nginx、keepalived、lvs了解
1. nginx
1.1. nginx简介
Nginx是一个自由、开源、高性能及轻量级的HTTP服务器及反转代理服务器。Nginx以其高性能、稳定、功能丰富、配置简单及占用系统资源少而著称。
Nginx 超越 Apache 的高性能和稳定性,使得国内使用 Nginx 作为 Web 服务器的网站也越来越多.
1.2. 基础功能
反向代理加速,简单的负载均衡和容错;
1.3. 优势
1、Nginx专为性能优化而开发,性能是其最重要的考量, 实现上非常注重效率 。有报告表明能支持高达 50,000 个并发连接数。
2、Nginx具有很高的稳定性。其它HTTP服务器,当遇到访问的峰值,或者有人恶意发起慢速连接时,也很可能会导致服务器物理内存耗尽频繁交换,失去响应,只能重启服务器。
例如当前apache一旦上到200个以上进程,web响应速度就明显非常缓慢了。而Nginx采取了分阶段资源分配技术,使得它的CPU与内存占用率非常低。
3、nginx官方表示保持10,000个没有活动的连接,它只占2.5M内存,就稳定性而言, nginx比其他代理服务器更胜一筹。
4、Nginx支持热部署。它的启动特别容易, 并且几乎可以做到7*24不间断运行,即使运行数个月也不需要重新启动。你还能够在不间断服务的情况下,对软件版本进行进行升级。
5、Nginx采用C进行编写, 不论是系统资源开销还是CPU使用效率都高很多。
1.4. 安装
见文档
2. keepalived
2.1. 简介
Keepalived的作用是检测web服务器的状态,如果有一台web服务器死机,或工作出现故障,Keepalived将检测到,并将有故障的web服务器从系统中剔除,当web服务器工作正常后Keepalived自动将web服务器加入到服务器群中,这些工作全部自动完成,不需要人工干涉,需要人工做的只是修复故障的web服务器。
2.2. 作用
主要用作RealServer的健康状态检查以及LoadBalance主机和BackUP主机之间failover的实现。
3. lvs
3.1. LVS是什么
1、LVS的英文全称是Linux Virtual Server,即Linux虚拟服务器。
2、它是我们国家的章文嵩博士的一个开源项目。
3.2. LVS能干什么
1、 LVS主要用于多服务器的负载均衡。
2、 它工作在网络层,可以实现高性能,高可用的服务器集群技术。
3、 它可把许多低性能的服务器组合在一起形成一个超级服务器。
4、 它配置非常简单,且有多种负载均衡的方法。
5、 它稳定可靠,即使在集群的服务器中某台服务器无法正常工作,也不影响整体效果。
6、 可扩展性也非常好。
3.3. nginx和lvs作对比的结果:
1、nginx工作在网络的应用层,主要做反向代理;lvs工作在网络层,主要做负载均衡。nginx也同样能承受很高负载且稳定,但负载度和稳定度不及lvs。
2、nginx对网络的依赖较小,lvs就比较依赖于网络环境。
3、在使用上,一般最前端所采取的策略应是lvs。 nginx可作为lvs节点机器使用。
3.4. 负载均衡机制
前面我们说了LVS是工作在网络层。相对于其它负载均衡的解决办法,它的效率是非常高的。LVS的通过控制IP来实现负载均衡。IPVS是其具体的实现模块。IPVS的主要作用:安装在Director Server上面,在Director Server虚拟一个对外访问的IP(VIP)。用户访问VIP,到达Director Server,Director Server根据一定的规则选择一个Real Server,处理完成后然后返回给客户端数据。这些步骤产生了一些具体的问题,比如如何选择具体的Real Server,Real Server如果返回给客户端数据等等。IPVS为此有三种机制:
1. VS/NAT(Virtual Server via Network Address Translation),即网络地址翻转技术实现虚拟服务器。
当请求来到时,Diretor server上处理的程序将数据报文中的目标地址(即虚拟IP地址)改成具体的某台Real Server,端口也改成Real Server的端口,然后把报文发给Real Server。Real Server处理完数据后,需要返回给Diretor Server,然后Diretor server将数据包中的源地址和源端口改成VIP的地址和端口,最后把数据发送出去。由此可以看出,用户的请求和返回都要经过Diretor Server,如果数据过多,Diretor Server肯定会不堪重负。
2. VS/TUN(Virtual Server via IP Tunneling),即IP隧道技术实现虚拟服务器。
IP隧道(IP tunneling)是将一个IP报文封装在另一个IP报文的技术,这可以使得目标为一个IP地址的数据报文能被封装和转发到另一个IP地址。IP隧道技术亦称为IP封装技术(IP encapsulation)。它跟VS/NAT基本一样,但是Real server是直接返回数据给客户端,不需要经过Diretor server,这大大降低了Diretor server的压力。
3. VS/DR(Virtual Server via Direct Routing),即用直接路由技术实现虚拟服务器。
跟前面两种方式,它的报文转发方法有所不同,VS/DR通过改写请求报文的MAC地址,将请求发送到Real Server,而Real Server将响应直接返回给客户,免去了VS/TUN中的IP隧道开销。这种方式是三种负载调度机制中性能最高最好的,但是必须要求Director Server与Real Server都有一块网卡连在同一物理网段上。