负载均衡器技术Nginx和F5的优缺点对比

这是网上摘抄的文章，正好想了解一下负载均衡，看这篇文章写的比较易懂，就。。。。

对于数据流量过大的网络中，往往单一设备无法承担，需要多台设备进行数据分流，而负载均衡器就是用来将数据分流到多台设备的一个转发器。

目前有许多不同的负载均衡技术用以满足不同的应用需求，如软/硬件负载均衡、本地/全局负载均衡、更高网络层负载均衡，以及链路聚合技术。

腾讯、淘宝、新浪等大型门户及商业网站使用的是软负载均衡器Nginx，而农行用的是F5硬负载均衡器，这里就简单介绍下这两种技术：

一软件负载均衡解决方案

在一台服务器的操作系统上，安装一个附加软件来实现负载均衡，如Nginx负载均衡（我们管理系统平台使用的也是这款均衡器）。它的优点是基于特定环境、配置简单、使用灵活、成本低廉，可以满足大部分的负载均衡需求。

1什么是Nginx

Nginx ("engine x") 是一个高性能的HTTP和反向代理服务器，也是一个IMAP/POP3/SMTP代理服务器。可以说Nginx是目前使用最为广泛的HTTP软负载均衡器，其将源代码以类BSD许可证的形式发布（商业友好），同时因高效的性能、稳定性、丰富的功能集、示例配置文件和低系统资源的消耗而闻名于业界。像腾讯、淘宝、新浪等大型门户及商业网站都采用Nginx进行HTTP网站的数据分流。

2Nginx的功能特点

a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；

bNginx对网络的依赖比较小；

cNginx安装和配置比较简单，测试起来比较方便；

d也可以承担高的负载压力且稳定，一般能支撑超过1万次的并发；

eNginx可以通过端口检测到服务器内部的故障，比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，不过其中缺点就是不支持url来检测；

fNginx对请求的异步处理可以帮助节点服务器减轻负载；

gNginx能支持http和Email，这样就在适用范围上面小很多；

h不支持Session的保持、对Big request header的支持不是很好，另外默认的只有Round-robin和IP-hash两种负载均衡算法。

3Nginx的原理

Nginx采用的是反向代理技术，代理服务器来接受internet上的连接请求，然后将请求转发给内部网络上的服务器，并将从服务器上得到的结果返回给internet上请求连接的客户端，此时代理服务器对外就表现为一个服务器。反向代理负载均衡技术是把将来自internet上的连接请求以反向代理的方式动态地转发给内部网络上的多台服务器进行处理，从而达到负载均衡的目的。

二硬件负载均衡解决方案

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。一般而言，硬件负载均衡在功能、性能上优于软件方式，不过成本昂贵，比如最常见的就是F5负载均衡器。

1什么是F5 BIG-IP

F5负载均衡器是应用交付网络的全球领导者F5 Networks公司提供的一个负载均衡器专用设备，F5 BIG-IP LTM 的官方名称叫做本地流量管理器，可以做4-7层负载均衡，具有负载均衡、应用交换、会话交换、状态监控、智能网络地址转换、通用持续性、响应错误处理、IPv6网关、高级路由、智能端口镜像、SSL加速、智能HTTP压缩、TCP优化、第7层速率整形、内容缓冲、内容转换、连接加速、高速缓存、Cookie加密、选择性内容加密、应用攻击过滤、拒绝服务(DoS)攻击和SYN Flood保护、防火墙—包过滤、包消毒等功能。

2F5 BIG-IP用作HTTP负载均衡器的主要功能

aF5 BIG-IP提供12种灵活的算法将所有流量均衡的分配到各个服务器，而面对用户，只是一台虚拟服务器。

bF5 BIG-IP可以确认应用程序能否对请求返回对应的数据。假如F5 BIG-IP后面的某一台服务器发生服务停止、死机等故障，F5会检查出来并将该服务器标识为宕机，从而不将用户的访问请求传送到该台发生故障的服务器上。这样，只要其它的服务器正常，用户的访问就不会受到影响。宕机一旦修复，F5 BIG-IP就会自动查证应用已能对客户请求作出正确响应并恢复向该服务器传送。

cF5 BIG-IP具有动态Session的会话保持功能。

dF5 BIG-IP的iRules功能可以做HTTP内容过滤，根据不同的域名、URL，将访问请求传送到不同的服务器。

三方案优缺点对比

1基于硬件的方式(F5)

优点：能够直接通过智能交换机实现,处理能力更强，而且与系统无关，负载性能强更适用于一大堆设备、大访问量、简单应用。

缺点：成本高，除设备价格高昂，而且配置冗余，很难想象后面服务器做一个集群，但最关键的负载均衡设备却是单点配置；无法有效掌握服务器及应用状态。

硬件负载均衡，一般都不管实际系统与应用的状态，而只是从网络层来判断，所以有时候系统处理能力已经不行了，但网络可能还来 得及反应（这种情况非常典型，比如应用服务器后面内存已经占用很多，但还没有彻底不行，如果网络传输量不大就未必在网络层能反映出来）。

2基于软件的方式(Nginx)

优点：基于系统与应用的负载均衡，能够更好地根据系统与应用的状况来分配负载。这对于复杂应用是很重要的，性价比高，实际上如果几台服务器，用F5之类的硬件产品显得有些浪费，而用软件就要合算得多，因为服务器同时还可以跑应用做集群等。

缺点：负载能力受服务器本身性能的影响，性能越好，负载能力越大。

国内据说迪普和深信服做的不错，手头没有啥资料，就不介绍了。

左上角的MGMT口为管理口，笔记本网线直接连接，本地配置1921681x。

WEB连接方式为https://1921681245

命令方式用SSH

MGMT口地址可以通过右边的液晶面板看到，左右键翻一下。另外在面板上面可以更改MGMT口的IP地址。

经常听到技术提到负载均衡这个词，还有F5，从网上找了点资料做个知识普及，希望能帮到想了解这方面知识的朋友。负载均衡和F5是什么呢，如下：

负载均衡（又称为负载分担），英文名称为Load Balance，其意思就是将负载（工作任务）进行平衡、分摊到多个操作单元上进行执行，例如Web服务器、FTP服务器、企业关键应用服务器和其它关键任务服务器等，从而共同完成工作任务。负载均衡设备不是基础网络设备，而是一种性能优化设备。对于网络应用而言，并不是一开始就需要负载均衡，当网络应用的访问量不断增长，单个处理单元无法满足负载需求时，网络应用流量将要出现瓶颈时，负载均衡才会起到作用。

F5取名自龙卷风风力的最高等级，是应用交付网络（ADN）的全球领导者，是应用交付网络（ADN）领域的全球领先厂商。全球很多知名企业、服务提供商和云提供商以及领先的在线公司都采用F5的负载均衡产品和解决方案来优化IT投资，推动业务发展。F5公司这方面的产品包括广域流量负载均衡、链路负载均衡和本地流量负载均衡等，准确名称你可以去F5中文官网查下F5 BIG-IP系列，比如F5 BIG-IP企业管理器、F5 VIPRION威普龙应用交付控制器、F5 WANJet 广域网加速器、F5 BIG-IP Web应用加速器(Web Accelerator) 、F5 BIG-IP 本地流量管理器(LTM)、F5 BIG-IP 链路控制器(LC) ……

在中国市场，F5是最早提出负载均衡和应用交付理念的，经过多年的努力F5一直保持着在研发投入，与众多合作伙伴，如vmware、微软等在任何新技术发展的初期，就展开紧密的软件开发方面的合作。

F5大型负载均衡(3DNS/GTM)解决方案：

结构采用3DNS负责IDC/CDN的核心解析工作, 也就是一般称呼的GSLB功能；另外其他某些分布节点分别采用BigIP+服务器的配置提供附近用户的服务

当用户访问已经加入IDC/CDN服务的网站时，首先通过F5的3DNS确定最接近用户的最佳CDN节点，同时将用户的请求指向该节点。

3DNS在实际网络中作为NS记录指向的不同物理位置 首先要在不同的物理位置部署3DNS, 作为不同的NS 记录指向, 一般来讲在CNNIC注册时采用两个NS记录, 因此建议在两个主IDC(深圳电信IDC和北京网通IDC)分别部署3DNS 设备, 以解决单个物理位置的单点故障

节点的位置可以根据用户的实际访问流量确定, 并且可以根据实际流量配置服务器的服务能力, 够建一个可以根据客户人数, 访问流量等因素而灵活扩展的IDC/CDN服务平台

故障的节点可以由3DNS的健康检查发现；

3DNS确定最接近用户的最佳IDC/CDN节点的动静态结合算法合理有效，灵活。

F5大型负载均衡(3DNS/GTM)解决方案主要优势：

1、负载均衡算法

3DNS中有多种算法可选择，并且可以以定义顺序执行，可先动态，后静态或先静态，后动态,高效灵活。静态表定义可以多重嵌套，可在大区域中包含小区域，可灵活定制，并且有优先级划分。动态探测机制灵活，探测结果以文件方式存放在设备中，设备重起时可直接导入系统

2、生产规则

可对系统的特定事件进行特定处理，如根据时间进行算法调整，针对某段地址请求进行特殊处理

3、支持多站点，多线路拓扑

3DNS组网方式可支持用户多站点，多线路结构

4、全DNS域名解析

可支持标准DNS所有记录格式，包括SOA，NS，MX，CNAME,A记录和反向解析记录，效率高

5、设备间协作性

3DNS可与F5 BIGIP通过iQuery协议通讯，可以获得各应用分布时的每个节点详细信息。

6、灵活性

3DNS与服务器负载均衡的BIGIP可分离，也可整合在同一设备中

7、众多的成功案例，在金融行业，IXP 都有诸多的成功案例，实际解决客户需求

8、3DNS采用了完善的负载均衡算法和业界最先进的流量分配方法

9、轻松部署，详细日志便于管理及统计

关键技术阐述：

3DNS工作原理：3DNS是IDC/CDN服务中的关键系统。当用户访问加入CDN服务的网站时，域名解析请求将最终由3DNS负责处理。它通过一组预先定义好的策略，将当时最接近用户的节点地址提供给用户，使用户可以得到快速的服务。同时，它还与分布在各地的所有IDC/CDN节点保持通讯，搜集各节点的健康状态，以保证不将用户的请求分配到任何一个已经不可用的节点上。

一般是不可以的。

负载均衡，英文名称为Load Balance，其意思就是将负载（工作任务）进行平衡、分摊到多个操作单元上进行执行，例如Web服务器、FTP服务器、企业关键应用服务器和其它关键任务服务器等，从而共同完成工作任务。负载均衡建立在现有网络结构之上，它提供了一种廉价有效透明的方法扩展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。需要说明的是：负载均衡设备不是基础网络设备，而是一种性能优化设备。对于网络应用而言，并不是一开始就需要负载均衡，当网络应用的访问量不断增长，单个处理单元无法满足负载需求时，网络应用流量将要出现瓶颈时，负载均衡才会起到作用。

是一种采用各种分配算法把网络请求分散到一个服务器集群中的可用服务器上去，通过管理进入的Web数据流量和增加有效的网络带宽，从而使网络访问者获得尽可能最佳的联网体验的硬件设备。　负载均衡器有多种多样的形式，除了作为独立意义上的负载均衡器外，有些负载均衡器集成在交换设备中，置于服务器与Internet链接之间，有些则以两块网络适配器将这一功能集成到PC中，一块连接到Internet上，一块连接到后端服务器群的内部网络上。　一般而言，硬件负载均衡在功能、性能上优于软件方式，不过成本昂贵。当Web服务器为图像服务、SSL（安全套接层）会话或数据库事务而进行优化时，负载均衡器可以体现特别的价值。　当需要进行服务器升级或系统维护时，保证稳定的服务器退出服务以避免服务中断。当选定某台服务器要退出服务后，将不会将任何新的用户分配到该服务器。但是，它可以要该服务器完成对当前用户的服务。从而保证了无中断的优质服务，并且简化了服务器群的管理。　智能的服务器服务恢复　将重新启动的服务器应用到服务中时，避免新服务器因突然出现的流量冲击导致系统故障是非常重要的。所以，在将新服务器引入服务器群时，将逐渐地增加分配到该服务器的流量，直至达到其完全的处理能力。从而不仅保证用户在服务器退出服务时，同时还保证服务器在启动期间以及应用程序开始时，均能获得不间断服务