你真的掌握LVS、Nginx及HAProxy工作原理吗？( 二 ) _Nginx

详细来看，一个请求过来时，LVS 只需要将网络帧的 MAC 地址修改为某一台 RS 的 MAC，该包就会被转发到相应的 RS 处理，注意此时的源 IP 和目标 IP 都没变，LVS 只是做了一下移花接木。
RS 收到 LVS 转发来的包时，链路层发现 MAC 是自己的，到上面的网络层，发现 IP 也是自己的，于是这个包被合法地接受，RS 感知不到前面有 LVS 的存在。
而当 RS 返回响应时，只要直接向源 IP(即用户的 IP)返回即可，不再经过 LVS 。

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DR 负载均衡模式数据分发过程中不修改 IP 地址，只修改 Mac 地址，由于实际处理请求的真实物理 IP 地址和数据请求目的 IP 地址一致，所以不需要通过负载均衡服务器进行地址转换。
可将响应数据包直接返回给用户浏览器，避免负载均衡服务器网卡带宽成为瓶颈。
【你真的掌握LVS、Nginx及HAProxy工作原理吗？】因此，DR 模式具有较好的性能，也是目前大型网站使用广泛的一种负载均衡手段。
LVS 的优点如下：

抗负载能力强、是工作在传输层上仅作分发之用，没有流量的产生，这个特点也决定了它在负载均衡软件里的性能最强，对内存和 CPU 资源消耗比较低。
配置性比较低，这是一个缺点也是一个优点，因为没有可太多配置的东西，所以并不需要太多接触，大大减少了人为出错的几率。
工作稳定，因为其本身抗负载能力很强，自身有完整的双机热备方案，如 LVS + Keepalived 。
无流量，LVS 只分发请求，而流量并不从它本身出去，这点保证了均衡器 IO 的性能不会受到大流量的影响。
应用范围比较广，因为 LVS 工作在传输层，所以它几乎可以对所有应用做负载均衡，包括 HTTP、数据库、在线聊天室等等。

LVS 的缺点如下：

软件本身不支持正则表达式处理，不能做动静分离;而现在许多网站在这方面都有较强的需求，这个是 Nginx、HAProxy+Keepalived 的优势所在。
如果是网站应用比较庞大的话，LVS/DR+Keepalived 实施起来就比较复杂了，相对而言，Nginx/HAProxy+Keepalived 就简单多了。

Nginx
Nginx 是一个强大的 Web 服务器软件，用于处理高并发的 HTTP 请求和作为反向代理服务器做负载均衡。

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它具有高性能、轻量级、内存消耗少，强大的负载均衡能力等优势。
Nignx 的架构设计
相对于传统基于进程或线程的模型(Apache 就采用这种模型)在处理并发连接时会为每一个连接建立一个单独的进程或线程，且在网络或者输入/输出操作时阻塞。
这将导致内存和 CPU 的大量消耗，因为新起一个单独的进程或线程需要准备新的运行时环境，包括堆和栈内存的分配，以及新的执行上下文，当然，这些也会导致多余的 CPU 开销。
最终，会由于过多的上下文切换而导致服务器性能变差。反过来，Nginx 的架构设计是采用模块化的、基于事件驱动、异步、单线程且非阻塞。
Nginx 大量使用多路复用和事件通知，Nginx 启动以后，会在系统中以 Daemon 的方式在后台运行，其中包括一个 Master 进程，n(n>=1) 个 Worker 进程。
所有的进程都是单线程(即只有一个主线程)的，且进程间通信主要使用共享内存的方式。
其中，Master 进程用于接收来自外界的信号，并给 Worker 进程发送信号，同时监控 Worker 进程的工作状态。
Worker 进程则是外部请求真正的处理者，每个 Worker 请求相互独立且平等的竞争来自客户端的请求。

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请求只能在一个 Worker 进程中被处理，且一个 Worker 进程只有一个主线程，所以同时只能处理一个请求。(原理同 Netty 很像)
Nginx 负载均衡
Nginx 负载均衡主要是对七层网络通信模型中的第七层应用层上的 HTTP、HTTPS 进行支持。Nginx 是以反向代理的方式进行负载均衡的。
反向代理(Reverse Proxy)方式是指以代理服务器来接受 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。
Nginx 实现负载均衡的分配策略有很多，Nginx 的 Upstream 目前支持以下几种方式：