【51CTO.com獨(dú)家特稿】前言：作為一名Linux/unix系統(tǒng)工程師，這幾年一直在涉及到對外項目，經(jīng)手過許多小中型網(wǎng)站的架構(gòu)，F(xiàn)5、LVS及Nginx接觸的都比較多，我想一種比較通俗易懂的語氣跟大家說明下何謂負(fù)載均衡，何謂Linux集群，幫助大家走出這個誤區(qū)，真正意義上來理解它們，項目施工案例請參考我在network.51cto.com上的同類文章。

一、目前網(wǎng)站架構(gòu)一般分成負(fù)載均衡層、web層和數(shù)據(jù)庫層，我其實(shí)一般還會多加一層，即文件服務(wù)器層，因?yàn)楝F(xiàn)在隨著網(wǎng)站的PV越來越多，文件服務(wù)器的壓力也越來越大；不過隨著moosefs、DRDB+Heartbeat+NFS的日趨成熟，這問題也不大了.網(wǎng)站最前端的負(fù)載均衡層稱之為Director，它起的是分?jǐn)傉埱蟮淖饔?，最常見的就是輪詢?/p>

二、F5是通過硬件的方式來實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡，它較多應(yīng)用于CDN系統(tǒng)，用于squid反向加速集群的負(fù)載均衡，是專業(yè)的硬件負(fù)載均衡設(shè)備，尤其適用于每秒新建連接數(shù)和并發(fā)連接數(shù)要求高的場景；LVS和Nginx是通過軟件的方式來實(shí)現(xiàn)的，但穩(wěn)定性也相當(dāng)強(qiáng)悍，在處理高并發(fā)的情況也有相當(dāng)不俗的表現(xiàn)。

三、Nginx對網(wǎng)絡(luò)的依賴較小，理論上只要ping得通，網(wǎng)頁訪問正常，nginx就能連得通，nginx同時還能區(qū)分內(nèi)外網(wǎng)，如果是同時擁有內(nèi)外網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)，就相當(dāng)于單機(jī)擁有了備份線路；lvs就比較依賴于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，目前來看服務(wù)器在同一網(wǎng)段內(nèi)并且lvs使用direct方式分流，效果較能得到保證。

四、目前較成熟的負(fù)載均衡高可用技術(shù)有LVS+Keepalived、Nginx+Keepalived，以前Nginx沒有成熟的雙機(jī)備份方案，但通過shell腳本監(jiān)控是可以實(shí)現(xiàn)的，有興趣的可具體參考我在51cto上的項目實(shí)施方案；另外，如果考慮Nginx的負(fù)載均衡高可用，也可以通過DNS輪詢的方式來實(shí)現(xiàn)，有興趣的可以參考張宴的相關(guān)文章。

五、集群是指負(fù)載均衡后面的web集群或tomcat集群等，但現(xiàn)在的集群意義泛指了整個系統(tǒng)架構(gòu)，它包括了負(fù)載均衡器以及后端的應(yīng)用服務(wù)器集群等，現(xiàn)在許多人都喜歡把Linux集群指為LVS，但我覺得嚴(yán)格意義上應(yīng)該區(qū)分開。

六、負(fù)載均衡高可用中的高可用指的是實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡器的HA，即一臺負(fù)載均衡器壞掉后另一臺可以在<1s秒內(nèi)切換，最常用的軟件就是Keepalived和Heatbeat，成熟的生產(chǎn)環(huán)境下的負(fù)載均衡器方案有Lvs+Keepalived、Nginx+Keepalived。

七、LVS的優(yōu)勢非常多：①抗負(fù)載能力強(qiáng)；②工作穩(wěn)定(因?yàn)橛谐墒斓腍A方案)；③無流量；④基本上能支持所有的應(yīng)用，基于以上的優(yōu)點(diǎn)，LVS擁有不少的粉絲；但世事無絕對，LVS對網(wǎng)絡(luò)的依賴性太大了，在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境相對復(fù)雜的應(yīng)用場景中，我不得不放棄它而選用Nginx。

八、Nginx對網(wǎng)絡(luò)的依賴性小，而且它的正則強(qiáng)大而靈活，強(qiáng)悍的特點(diǎn)吸引了不少人，而且配置也是相當(dāng)?shù)姆奖愫秃喖s，小中型項目實(shí)施中我基本是考慮它的；當(dāng)然，如果資金充足，F(xiàn)5是不二的選擇。

九、大型網(wǎng)站架構(gòu)中其實(shí)可以結(jié)合使用F5、LVS或Nginx，選擇它們中的二種或三種全部選擇；如果因?yàn)轭A(yù)算的原因不選擇F5，那么網(wǎng)站最前端的指向應(yīng)該是LVS，也就是DNS的指向應(yīng)為lvs均衡器，lvs的優(yōu)點(diǎn)令它非常適合做這個任務(wù)。重要的ip地址，最好交由lvs托管，比如數(shù)據(jù)庫的ip、webservice服務(wù)器的ip等等，這些ip地址隨著時間推移，使用面會越來越大，如果更換ip則故障會接踵而至。所以將這些重要ip交給lvs托管是最為穩(wěn)妥的。

十、VIP地址是Keepalived虛擬的一個IP，它是一個對外的公開IP，也是DNS指向的IP；所以在設(shè)計網(wǎng)站架構(gòu)時，你必須向你的IDC多申請一個對外IP

十一、在實(shí)際項目實(shí)施過程中發(fā)現(xiàn)，Lvs和Nginx對https的支持都非常好，尤其是LVS，相對而言處理起來更為簡便。

十二、在LVS+Keepalived及Nginx+Keepalived的故障處理中，這二者都是很方便的；如果發(fā)生了系統(tǒng)故障或服務(wù)器相關(guān)故障，即可將DNS指向由它們后端的某臺真實(shí)web，達(dá)到短期處理故障的效果，畢竟廣告網(wǎng)站和電子商務(wù)網(wǎng)站的PV就是金錢，這也是為什么要將負(fù)載均衡高可用設(shè)計于此的原因；大型的廣告網(wǎng)站我就建議直接上CDN系統(tǒng)了。

十三、現(xiàn)在Linux集群都被大家神話了，其實(shí)這個也沒多少復(fù)雜；關(guān)鍵看你的應(yīng)用場景，哪種適用就選用哪種，Nginx和LVS、F5都不是神話，哪種方便哪種適用就選用哪種。

十四、另外關(guān)于session共享的問題，這也是一個老生長談的問題了；Nginx可以用ip_hash機(jī)制來解決session的問題，而F5和LVS都有會話保持機(jī)制來解決這個問題，此外，還可以將session寫進(jìn)數(shù)據(jù)庫，這也是一個解決session共享的好辦法，當(dāng)然這個也會加重數(shù)據(jù)庫的負(fù)擔(dān)，這個看系統(tǒng)架構(gòu)師的取舍了。

十五、我現(xiàn)在目前維護(hù)的電子商務(wù)網(wǎng)站并發(fā)大約是1000左右，以前的證券資訊類網(wǎng)站是100左右，大型網(wǎng)上廣告大約是3000，我感覺web層的并發(fā)越來越不是一個問題；現(xiàn)在由于服務(wù)器的強(qiáng)悍，再加上Nginx作web的高抗并發(fā)性，web層的并發(fā)并不是什么大問題；相反而言，文件服務(wù)器層和數(shù)據(jù)庫層的壓力是越來越大了，單NFS不可能勝任目前的工作，現(xiàn)在好的方案是moosefs和DRDB+Heartbeat+NFS；而我喜歡的Mysql服務(wù)器，成熟的應(yīng)用方案還是主從，如果壓力過大，我不得不選擇oracle的RAC雙機(jī)方案。

十六、現(xiàn)在受張宴的影響，大家都去玩Nginx了(尤其是作web)，其實(shí)在服務(wù)器性能優(yōu)異，內(nèi)存足夠的情況下，Apache的抗并發(fā)能力并不弱，整個網(wǎng)站的瓶頸應(yīng)該還是在數(shù)據(jù)庫方面；我建議可以雙方面了解Apache和Nginx，前端用Nginx作負(fù)載均衡，后端用Apache作web，效果也是相當(dāng)?shù)暮谩?/p>

十七、Heartbeat的腦裂問題沒有想象中那么嚴(yán)重，在線上環(huán)境可以考慮使用；DRDB+Heartbeat算是成熟的應(yīng)用了，建議掌握。我在相當(dāng)多的場合用此組合來替代EMC共享存儲，畢竟30萬的價格并不是每個客戶都愿意接受的。

十八、無論設(shè)計的方案是多么的成熟，還是建議要配置Nagios監(jiān)控機(jī)來實(shí)時監(jiān)控我們的服務(wù)器情況；郵件和短信報警都可以開啟，畢竟手機(jī)可以隨身攜帶嘛;有條件的還可以購買專門的商業(yè)掃描網(wǎng)站服務(wù)，它會每隔一分鐘掃描你的網(wǎng)站，如果發(fā)現(xiàn)沒有alive會向你的郵件發(fā)警告信息或直接電話聯(lián)系。

十九、至少網(wǎng)站的安全性問題，我建議用硬件防火墻，比較推薦的是華賽三層防火墻+天泰web防火墻，DDOS的安全防護(hù)一定要到位；Linux服務(wù)器本身的iptables和SElinux均可關(guān)閉，當(dāng)然，端口開放越少越好。

補(bǔ)充說明：測試網(wǎng)站的響應(yīng)時間是用http://tools.pingdom.com,發(fā)現(xiàn)上了LVS+Keepalived、Nginx+Keepalived后并不影響速度,這一點(diǎn)大家就不要多慮了,Nginx現(xiàn)在作反向加速也日趨成熟了。

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