轉(zhuǎn)自：淺談Niginx負(fù)載均衡與F5的區(qū)別——IDEADATA.Inc?
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前言

筆者最近在負(fù)責(zé)某集團(tuán)網(wǎng)站時，同時用到了Nginx與F5，如圖所示，負(fù)載均衡器F5作為處理外界請求的第一道“墻”，將請求分發(fā)到web服務(wù)器后，web服務(wù)器上的Nginx再進(jìn)行處理，靜態(tài)內(nèi)容直接訪問本地門戶，動態(tài)數(shù)據(jù)則通過反向代理指向內(nèi)網(wǎng)服務(wù)。?
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其實(shí)Nginx和F5這兩者均可用作網(wǎng)站負(fù)載均衡，那二者有什么區(qū)別呢？筆者在此淺談下Nginx與F5的一些區(qū)別。

目前很多網(wǎng)站或應(yīng)用在設(shè)計(jì)之初都會為高并發(fā)的數(shù)據(jù)請求做負(fù)載均衡，不差錢的土豪用戶一般會直接買F5硬件設(shè)備作為其負(fù)載均衡器，原因不用多說，其功能強(qiáng)大，不僅包含負(fù)載均衡還包括應(yīng)用交換、會話交換、狀態(tài)監(jiān)控、智能網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換、通用持續(xù)性、響應(yīng)錯誤處理、IPv6網(wǎng)關(guān)、高級路由、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)用攻擊過濾、拒絕服務(wù)(DoS)攻擊和SYN Flood保護(hù)、防火墻過濾等功能，是不是很強(qiáng)大？當(dāng)然價格也是讓人很“心動”。而一些預(yù)算并不高，正在初期發(fā)展的網(wǎng)站來說，Nginx這種軟負(fù)載也能很好的滿足其數(shù)據(jù)分流的需求，下面我們先來看看Nginx是如何滿足我們的負(fù)載均衡需求的：

一、什么是Nginx：

Nginx：高性能的 HTTP和反向代理服務(wù)器，同時支持作為IMAP/POP3/SMTP代理服務(wù)器。目前被很多網(wǎng)站應(yīng)用為其HTTP軟負(fù)載均衡器。高效的性能、良好的穩(wěn)定性、豐富的功能集、示例配置文件和低系統(tǒng)資源的消耗正逐漸被大型互聯(lián)網(wǎng)公司所青睞。例如騰訊、淘寶、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。

二、Nginx功能特點(diǎn)：

1、工作在網(wǎng)絡(luò)的7層之上，可以針對http應(yīng)用做一些分流的策略，比如針對域名、目錄結(jié)構(gòu)；?
2、Nginx對網(wǎng)絡(luò)的依賴比較小；?
3、Nginx安裝和配置比較簡單，測試起來比較方便；?
4、可以承擔(dān)高的負(fù)載壓力且穩(wěn)定，一般能支撐超過1萬次的并發(fā)；?
5、Nginx可以通過端口檢測到服務(wù)器內(nèi)部的故障，比如根據(jù)服務(wù)器處理網(wǎng)頁返回的狀態(tài)碼、超時等等，并且會把返回錯誤的請求重新提交到另一個節(jié)點(diǎn)，不過其中缺點(diǎn)就是不支持url來檢測；?
6、Nginx對請求的異步處理可以幫助節(jié)點(diǎn)服務(wù)器減輕負(fù)載；?
7、Nginx能支持http和Email；

三、原理?
Nginx采用的是反向代理技術(shù)，代理服務(wù)器來接受internet上的連接請求，然后將請求轉(zhuǎn)發(fā)給內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)上的服務(wù)器，并將從服務(wù)器上得到的結(jié)果返回給internet上請求連接的客戶端，此時代理服務(wù)器對外就表現(xiàn)為一個服務(wù)器。反向代理負(fù)載均衡技術(shù)是把將來自internet上的連接請求以反向代理的方式動態(tài)地轉(zhuǎn)發(fā)給內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)上的多臺服務(wù)器進(jìn)行處理，從而達(dá)到負(fù)載均衡的目的。

具體是怎么運(yùn)行的呢？其實(shí)當(dāng)Nginx啟動后，其工作進(jìn)程是由配置文件對其進(jìn)行初始化的，主進(jìn)程處理配置文件中的讀取、端口綁定等特權(quán)操作，之后創(chuàng)建一小組子進(jìn)程，由這些子進(jìn)程進(jìn)行請求的處理，同時緩存加載器加載硬盤中緩存到內(nèi)存中，接著退出，保證資源開銷始終保持著較低的狀態(tài)。

可以看出，創(chuàng)建的子進(jìn)程其實(shí)在負(fù)責(zé)所有的工作，處理網(wǎng)絡(luò)連接、硬盤讀寫操作、以及上游服務(wù)器通信。

如圖所示：masert process是其主線程，worker process 顧名思義，“我是具體干活的啦”，筆者截圖的進(jìn)程還是比較少的，因?yàn)檫@是自己的服務(wù)器，沒有太多服務(wù)，實(shí)際業(yè)務(wù)中有可能會出現(xiàn)幾十個worker process，還是挺壯觀的。?
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Nginx推薦的配置是，一個工作進(jìn)程對應(yīng)一個CPU內(nèi)核，確保硬件資源的有效利用。

一旦NGINX服務(wù)起來，僅有工作進(jìn)程在忙，每個工作進(jìn)程采用非阻塞地方式處理多個連接，降低上下文切換的次數(shù)。

每個工作進(jìn)程都是單線程且獨(dú)立運(yùn)行，負(fù)責(zé)獲取新連接并進(jìn)行處理。進(jìn)程之間通過共享內(nèi)存進(jìn)行通信，諸如緩存數(shù)據(jù)，會話持續(xù)化數(shù)據(jù)(ession persistence data),以及其他共享資源。

四、F5的負(fù)載均衡功能

其實(shí)看到Nginx的原理和功能，是不是覺得已經(jīng)不需要F5了？當(dāng)然也不是，F5畢竟是負(fù)載均衡的老前輩，一直以來都以功能強(qiáng)大，性能穩(wěn)定著稱，很多功能其實(shí)是軟負(fù)載無法做到的。

F5 BIG-IP用作HTTP負(fù)載均衡器的主要功能：

1、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服務(wù)器，而面對用戶，只是一臺虛擬服務(wù)器。

2、F5 BIG-IP可以確認(rèn)應(yīng)用程序能否對請求返回對應(yīng)的數(shù)據(jù)。假如F5 BIG-IP后面的某一臺服務(wù)器發(fā)生服務(wù)停止、死機(jī)等故障，F5會檢查出來并將該服務(wù)器標(biāo)識為宕機(jī)，從而不將用戶的訪問請求傳送到該臺發(fā)生故障的服務(wù)器上。這樣，只要其它的服務(wù)器正常，用戶的訪問就不會受到影響。宕機(jī)一旦修復(fù)，F5 BIG-IP就會自動查證應(yīng)用保證對客戶的請求作出正確響應(yīng)并恢復(fù)向該服務(wù)器傳送。

3、F5 BIG-IP具有動態(tài)Session的會話保持功能，筆者也是在網(wǎng)站中使用的F5將用戶IP與Session通過F5進(jìn)行的綁定，使其Session保持一致。

4、F5 BIG-IP的iRules功能可以做HTTP內(nèi)容過濾，根據(jù)不同的域名、URL，將訪問請求傳送到不同的服務(wù)器。

五、二者對比

F5，硬件

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

缺點(diǎn)：成本高，除設(shè)備價格高昂，而且配置冗余，很難想象后面服務(wù)器做一個集群，但最關(guān)鍵的負(fù)載均衡設(shè)備卻是單點(diǎn)配置，無法有效掌握服務(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)，而只是從網(wǎng)絡(luò)層來判斷，所以有時候系統(tǒng)處理能力已經(jīng)不行了，但網(wǎng)絡(luò)可能還來得及反應(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，但還沒有徹底不行，如果網(wǎng)絡(luò)傳輸量不大就未必在網(wǎng)絡(luò)層能反映出來）

Nginx，軟負(fù)載

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)用的狀況來分配負(fù)載。這對于復(fù)雜應(yīng)用是很重要的，性價比高，實(shí)際上如果幾臺服務(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。

結(jié)語

其實(shí)還是如筆者最初說到的，如果不差錢，完全可以直接上F5，同時配以Nginx作為負(fù)載均衡及web容器，處理大數(shù)據(jù)量的用戶并發(fā)完全沒問題，如果預(yù)算不夠，其實(shí)Nginx目前也能滿足大多數(shù)用戶需求了，當(dāng)然也不能迷信負(fù)載均衡，對我們IT工作者來說的話，程序、SQL等涉及數(shù)據(jù)處理的業(yè)務(wù)邏輯的地方，無論是架構(gòu)還是代碼亦或是模型的合理性，其重要性永遠(yuǎn)是要高于中間件的，這點(diǎn)想必是每位ITer的共鳴。

來源：https://blog.csdn.net/a58YYXG/article/details/80350987

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的浅谈Nginx负载均衡与F5（硬件）的区别的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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