负载均衡方案对比（LVS、HAProxy、OSPF）

时间：2020-12-06 03:12:15

负载均衡方案对比（LVS、HAProxy、OSPF） 

一.         方案概述

1.   LVS

LVS（Linux Virtual Server）使用集群技术和Linux操作系统实现一个高性能、高可用的服务器，它具有很好的可伸缩性。

特点：

1、抗负载能力强、是工作在网络4层之上仅作分发之用，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的；
2、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；
3、工作稳定，自身有完整的双机热备方案，如LVS+Keepalived和LVS+Heartbeat，不过我们在项目实施中用得最多的还是LVS/DR+Keepalived；
4、无流量，保证了均衡器IO的性能不会收到大流量的影响；
5、应用范围比较广，可以对所有应用做负载均衡；
6、软件本身不支持正则处理，不能做动静分离，这个就比较遗憾了；其实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。
7、如果是网站应用比较庞大的话，实施LVS/DR+Keepalived起来就比较复杂了，特别后面有Windows Server应用的机器的话，如果实施及配置还有维护过程就比较复杂了，相对而言，Nginx/HAProxy+Keepalived就简单多了。

2.   HAProxy

HAProxy提供高可用性、负载均衡以及基于TCP和HTTP应用的代 理，支持虚拟主机，它是免费、快速并且可靠的一种解决方案。HAProxy特别适用于那些负载特大的web站点，这些站点通常又需要会话保持或七层处理。HAProxy运行在当前的硬件上，完全可以支持数以万计的并发连接。并且它的运行模式使得它可以很简单安全的整合进您当前的架构中， 同时可以保护你的web服务器不被暴露到网络上。

特点：

1、HAProxy支持虚拟主机
2、能够补充Nginx的一些缺点比如Session的保持，Cookie的引导等工作
3、支持url检测后端的服务器出问题的检测会有很好的帮助。
4、它跟LVS一样，本身仅仅就只是一款负载均衡软件；单纯从效率上来讲HAProxy更会比Nginx有更出色的负载均衡速度，在并发处理上也是优于Nginx的。
5、HAProxy可以对Mysql读进行负载均衡，对后端的MySQL节点进行检测和负载均衡，不过在后端的MySQL slaves数量超过10台时性能不如LVS，所以我向大家推荐LVS+Keepalived。
6、HAProxy的算法现在也越来越多了，具体有如下8种：
①roundrobin，表示简单的轮询，这个不多说，这个是负载均衡基本都具备的；
②static-rr，表示根据权重，建议关注；
③leastconn，表示最少连接者先处理，建议关注；
④source，表示根据请求源IP，这个跟Nginx的IP_hash机制类似，我们用其作为解决session问题的一种方法，建议关注；
⑤ri，表示根据请求的URI；
⑥rl_param，表示根据请求的URl参数’balance url_param’ requires an URL parameter name；
⑦hdr(name)，表示根据HTTP请求头来锁定每一次HTTP请求；
⑧rdp-cookie(name)，表示根据据cookie(name)来锁定并哈希每一次TCP请求。

3.   Ospf（ECMP）

OSPF(Open Shortest Path First开放式最短路径优先）是一个内部网关协议(Interior Gateway Protocol，简称IGP），用于在单一自治系统（autonomous system,AS）内决策路由。

ECMP（Equal-CostMultipathRouting）等价多路径，存在多条不同链路到达同一目的地址的网络环境中，如果使用传统的路由技术，发往该目的地址的数据包只能利用其中的一条链路，其它链路处于备份状态或无效状态，并且在动态路由环境下相互的切换需要一定时间，而等值多路径路由协议可以在该网络环境下同时使用多条链路，不仅增加了传输带宽，并且可以无时延无丢包地备份失效链路的数据传输。

特点：

1．4层负载均衡，效率高

2．配置简单，只需安装基于linux的路由软件quagga

3．无法进行监控检查，服务异常无法处理

4. 无session保持等，功能过于简单

二.         方案测试

1.   测试环境

  • LVS服务器

IP：192.168.0.9（主） 192.168.0.10（备）

CPU：Intel(R) Xeon(R) CPU           E5649  @ 2.53GHz

内存：32G

网卡：Broadcom NetXtreme II BCM5709 1000Base-T (C0) PCI Express

操作系统：CentOS release 5.8 (Final)

内核版本：2.6.18-308.8.2.el5

  • Web服务器

IP：192.168.0.14   192.168.0.15

CPU：Intel(R) Xeon(R) CPU           E5640  @ 2.67GHz

内存：32G

网卡：Broadcom NetXtreme II BCM5709 1000Base-T (C0) PCI Express

操作系统：CentOS release 6.3 (Final)

内核版本：2.6.32-220.17.1.el6.x86_64

Web服务：apache+php

2.   LVS测试

1.1   部署实施

  • 安装

Ipvsadm版本：1.2.1

Keepalived版本：1.2.1

Root用户登录192.168.0.9/10系统依次执行以下命令安装：

yum -y install ipvsadm wget gcc gcc-c++ make openssl-devel kernel-devel

Wget http://keepalived.org/software/keepalived-1.2.1.tar.gz

ln  -s  /usr/src/kernels/2.6.18-308.1.1.el5-x86_64/  /usr/src/linux

(将2.6.18-308.1.1.el5-x86_64替换为当前系统内核文件夹即可)

tar zxvf keepalived-1.2.3.tar.gz
cd keepalived-1.2.3
./configure
(注意这个步骤要看到以下字样才是正常的)
Use IPVS Framework : Yes
IPVS sync daemon support : Yes
make && make install

  • 配置

cp /usr/local/etc/rc.d/init.d/keepalived /etc/rc.d/init.d/
cp /usr/local/etc/sysconfig/keepalived /etc/sysconfig/
mkdir /etc/keepalived
cp /usr/local/etc/keepalived/keepalived.conf /etc/keepalived/
cp /usr/local/sbin/keepalived /usr/sbin/
chkconfig –add keepalived
chkconfig –level 2345 keepalived on

1).       配置keepalived文件

vi /etc/keepalived/keepalived.conf

! Configuration File for keepalived

 

global_defs {

notification_email {

acassen@firewall.loc

failover@firewall.loc

sysadmin@firewall.loc   接收通知的邮箱

}

notification_email_from Alexandre.Cassen@firewall.loc  通知发送邮箱

smtp_server mail.xxx.com     邮箱服务器

smtp_connect_timeout 30

router_id LVS_DEVEL

}

 

vrrp_instance VI_1 {

state MASTER    keepalived状态参数，主为MASTER，备为SLAVE

interface eth1    keepalived信息发送接口

virtual_router_id 51 虚拟路由ID，同一组LVS需要配置为相同ID

priority 100   优先级，主>备即可

advert_int 1

 

authentication {

auth_type PASS

auth_pass 1111

}

virtual_ipaddress {

192.168.0.23  虚拟服务IP

}

}

 

virtual_server 192.168.0.23 80 { 虚拟服务IP 和端口

delay_loop 6

lb_algo wrr   调度算法

lb_kind DR    工作模式

persistence_timeout 60  会话保持时间

protocol TCP

 

real_server 192.168.0.14 80 {真实服务IP和端口

weight 1

TCP_CHECK{    健康检查

connect_timeout 10

nb_get_retry 3

delay_before_retry 3

connect_port 80

}

}

real_server 192.168.0.15 80 {

weight 1

TCP_CHECK{

connect_timeout 10

nb_get_retry 3

delay_before_retry 3

connect_port 80

}

}

}

备机keepalived文件与主大部分相同，只需要更改state和priority字段即可

2).       配置Realserver 启动脚本

其中红色字段为iptables进行端口转换配置，需要根据相应服务真实端口进行变更。

#!/bin/bash

# description: Config realserver lo and apply noarp

WEB_VIP=192.168.0.23

 

. /etc/rc.d/init.d/functions

 

case “$1″ in

start)

ifconfig lo:0 $WEB_VIP netmask 255.255.255.255 broadcast $WEB_VIP

/sbin/route add -host $WEB_VIP dev lo:0

echo “1″ >/proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_ignore

echo “2″ >/proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_announce

echo “1″ >/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_ignore

echo “2″ >/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announce

sysctl -p >/dev/null 2>&1

echo “RealServer Start OK”

 

;;

stop)

ifconfig lo:0 down

route del $WEB_VIP >/dev/null 2>&1

echo “0″ >/proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_ignore

echo “0″ >/proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_announce

echo “0″ >/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_ignore

echo “0″ >/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announce

echo “RealServer Stoped”

;;

status)

# Status of LVS-DR real server.

islothere=`/sbin/ifconfig lo:0 | grep $WEB_VIP`

isrothere=`netstat -rn | grep “lo:0″ | grep $web_VIP`

if [ ! "$islothere" -o ! "isrothere" ];then

# Either the route or the lo:0 device

# not found.

echo “LVS-DR real server Stopped.”

else

echo “LVS-DR Running.”

fi

;;

*)

# Invalid entry.

echo “$0: Usage: $0 {start|status|stop}”

exit 1

;;

esac

exit 0

 

  • 验证

访问真实服务地址http://192.168.0.14应用正常

访问真实服务地址http://192.168.0.15应用正常

访问虚拟服务地址http://192.168.0.23应用正常

LVS实现负载均衡原理是通过修改mac字段将访问vip的数据包转发到相应realserver，转发要求RIP和DIP（LVS服务器IP）属于同一个网段才可以进行arp广播。所以现有四川三层架构无法支持LVS，需将LVS和RIP（真实服务器IP）修改为同一网段，变动较大，取消测试。

1.2   功能测试

  • 端口转发：DR模式+iptables

LVS配置虚IP 192.168.0.23 端口80 对应真实服务IP 192.168.0.14/15 端口80

真实服务器192.168.0.14/15 使用启动脚本

测试结果：正常转发请求

  • 主备切换：主LVS停止keepalived服务，service keepalived stop，192.168.0.23端口80服务是否正常

测试结果：实时切换到备LVS提供负载均衡服务，服务正常，且用户不会觉察。

1.3   性能测试

压力测试工具：webbench、http_load

http_load

创建文件#vi urls
写入URL:http://192.168.0.23/index.html
然后执行#./http_load -rate 5 -seconds 10 -parallel 500 urls
参数含义:

-fetches 简写-f ：含义是总计的访问次数
-rate 简写-r ：含义是每秒的访问频率
-seconds简写-s ：含义是总计的访问时间
-parallel 简写-p：并发访问的线程数
urls是一个url 列表，每个url 单独的一行。可以单个页面。

返回结果
369097 fetches, 1000 max parallel, 2.88368e+09 bytes, in 60.0011 seconds

7812.81 mean bytes/connection

6151.5 fetches/sec, 4.80605e+07 bytes/sec

msecs/connect: 105.766 mean, 9036.84 max, 0.117 min

msecs/first-response: 35.2433 mean, 12993.4 max, 0.62 min

9 bad byte counts

HTTP response codes:

  code 200 — 369088

结果分析： 例如
219 fetches, 500 max parallel, 1.36262e+06 bytes, in 10.0008 seconds
219个请求，最大并发数500，总计传输的数据为1.36262e+06 bytes，运行时间10.0008秒
6222 mean bytes/connection
每一连接平均传输的数据量1.36262e+06/219=6222
21.8982 fetches/sec, 136251 bytes/sec
每秒的响应请求为21.8982，每秒传递的数据为136251btyes/sec
msecs/connect: 411.015 mean, 9080.76 max, 69.914 min
没连接的平均响应时间是411.015 means，最大响应时间9080.76 msecs，最小响应时间69.914 msecs
msecs/first-response: 148.292 mean, 3686.02 max, 70.624 min
HTTP response codes:
code 200 — 219

 

Webbench

参数说明：-c表示并发数，-t表示持续时间(秒)

Webbench –c 1000 –t 60 http://192.168.0.23/index.html

Webbench – Simple Web Benchmark 1.5

Copyright (c) Radim Kolar 1997-2004, GPL Open Source Software.

 

Benchmarking: GET http://192.168.0.23/index.html

1000 clients, running 60 sec.

 

Speed=398317 pages/min, -17916648 bytes/sec.

Requests: 398284 susceed, 33 failed.

 

3.   HAProxy测试

2.1   部署实施

  • 安装

使用root用户登录192.168.0.9

依次运行以下命令：

Wget http://haproxy.1wt.eu/download/1.4/src/haproxy-1.4.21.tar.gz

1).       在haprxoy安装包目录下生成安装脚本haproxy_install.sh

#!/bin/bash

#install haproxy

#20111207 by dongnan

 

#variables

dir=/usr/local

ha_dir=${dir}/haproxy

ha_cfg=${ha_dir}/haproxy.cfg

kernel=`uname -r | grep ’2.6′`

pcre=$(rpm -qa | grep ‘pcre’ | wc -l)

echo “$dir, $ha_dir, $ha_cfg, $kernel, $pcre”

 

 

#check

if [ ! "$kernel" -o "$pcre" -lt "2" ];then

echo -e “the script need linux 2.6 kernel and pcre pcre-devel \nyou can usage ‘yum install pcre pcre-devel’ or ‘rpm -ivh pcre-devel-6.6-2.el5_1.7.x86_64.rpm’”

exit 1

fi

 

#function

 

install_ha_cfg (){

#configure haproxy.cfg

#default configure file for test,but need your change the frontend server and backend server ip address,

#good luck!

 

echo ‘

global

log 127.0.0.1   local0

maxconn 40960              #单个进程最大连接数

chroot /usr/local/haproxy #安装目录

uid 99                    #用户haproxy

gid 99                    #组haproxy

daemon                    #守护进程运行

nbproc 1                  #进程数量

pidfile /usr/local/haproxy/logs/haproxy.pid #haproxy pid

 

defaults

log     global

mode    http               #7层 http;4层tcp

option  httplog            #http 日志格式

option  httpclose          #主动关闭http通道

option  redispatch         #serverId对应的服务器挂掉后,强制定向到其他健康的服务器

option log-health-checks   #记录健康检查日志

option  dontlognull        #不记录空连接

maxconn 30000               #最大连接数

contimeout      5000       #连接超时(毫秒)

clitimeout      50000      #客户端超时(毫秒)

srvtimeout      50000      #服务器超时(毫秒)

 

frontend haproxy_kx         #定义前端服务器(haproxy)

bind 0.0.0.0:80    #监听地址

default_backend server_pool  #指定后端服务器群

#errorfile 502 /usr/local/haproxy/html/maintain.html

#errorfile 503 /usr/local/haproxy/html/maintain.html

#errorfile 504 /usr/local/haproxy/html/maintain.html

 

backend server_pool           #定义后端服务器群(web server/apache/nginx/iis..)

mode http

option  forwardfor    #后端服务器(apache/nginx/iis/*),从Http Header中获得客户端IP

#balance roundrobin    #负载均衡的方式,轮询方式

balance leastconn     #负载均衡的方式,最小连接

cookie SERVERID insert nocache       #插入serverid到cookie中,serverid后面可以定义

#option  httpchk HEAD /check.html #用来做健康检查html文档

server server1 192.168.0.14:80 cookie server1 check inter 2000 rise 3 fall 3 weight 3

server server2 192.168.0.15:80 cookie server2 check inter 2000 rise 3 fall 3 weight 3

#服务器定义:

#cookie server1表示serverid为server1;

#check inter 2000 是检测心跳频率(check 默认 );

#rise 3 表示 3次正确认为服务器可用;

#fall 3 表示 3次失败认为服务器不可用;

#weight 表示权重。

 

listen admin_stat                   #status

bind *:8080                     #监听端口

mode http                       #http的7层模式

stats refresh 30s               #统计页面自动刷新时间

stats uri /haproxy-stats        #统计页面URL

stats realm Haproxy\ Statistics #统计页面密码框上提示文本

stats auth admin:admin          #统计页面用户名和密码设置

stats hide-version              #隐藏统计页面上HAProxy的版本信息

stats admin if TRUE             #手工启用/禁用,后端服务器’ > “$ha_cfg” && sed -i ’1 d’ “$ha_cfg”

}

 

#install

if [ ! -e "$ha_dir" ];then

tar zxf haproxy*.tar.gz

cd haproxy*/

make TARGET=linux26 USE_STATIC_PCRE=1 PREFIX=/usr/local/haproxy && make install PREFIX=/usr/local/haproxy && mkdir /usr/local/haproxy/{html,logs}

cd ../

#

if [ ! -e "$ha_dir" ];then

echo “error! can’t install haproxy  please check ! Will now out of the script !”

exit 1

else

! grep ‘haproxy’ /etc/syslog.conf && echo ‘local1.*            /var/log/haproxy.log’ >> /etc/syslog.conf

sed -ir ‘s/SYSLOGD_OPTIONS=”-m 0″/SYSLOGD_OPTIONS=”-r -m 0″/g’ /etc/sysconfig/syslog && /etc/init.d/syslog restart

install_ha_cfg

rm -rf haproxy*/

fi

else

echo “haproxy is already exists!”

fi

2).       运行脚本安装

sh haproxy_install.sh(注意脚本要和安装包在同一个目录下)

3).       主备双机热备部署

Root用户执行：

yum -y install heartbeat

yum -y install heartbeat

cp /usr/share/doc/heartbeat-2.1.3/ha.cf /etc/ha.d/ #heartbeat主配置文件

cp /usr/share/doc/heartbeat-2.1.3/authkeys /etc/ha.d/ #权限验证文件

cp /usr/share/doc/heartbeat-2.1.3/haresources /etc/ha.d/ #资源配置文件，设置共享IP

cd /etc/ha.d

chmod 600 /etc/ha.d/authkeys

vi authkeys

auth 1

1 crc

 

vi ha.cf

logfile /var/log/ha-log

logfacility local0
keepalive 2
deadtime 10
warntime 5

initdead 120
udpport 694
ucast eth0 192.168.0.9 # 注意，此处各服务器上的配置不同，此参数应设置为另一台服务器的IP地址

auto_failback on
node HA01 #主服务器 uname –n 显示的主机名
node HA02#备服务器 uname –n 显示的主机名

vi haresources

HA01 IPaddr::192.168.0.24/32/eth0（HA01为主节点主机名，192.168.0.24为服务虚地址，32为掩码，eth0为接口）

chkconfig heartbeat on

service heartbeat start(注意先起主服务器heartbeat，等主服务虚地址启用后再起备服务器的heartbeat)

service heartbeat start

  • 配置

1).       生成haproxy启动脚本haproxy.sh

内容如下：

# cat /usr/local/sbin/haproxy.sh

#!/bin/bash

#haproxy command

#ver:0.1bate

#20111129 by dongnan

#/usr/local/haproxy/sbin/haproxy

#HA-Proxy version 1.4.18 2011/09/16

#Copyright 2000-2011 Willy Tarreau <w@1wt.eu>

         #

         #Usage : haproxy [-f <cfgfile>]* [ -vdVD ] [ -n <maxconn> ] [ -N <maxpconn> ]

         #        [ -p <pidfile> ] [ -m <max megs> ]

         #        -v displays version ; -vv shows known build options.

         #        -d enters debug mode ; -db only disables background mode.

         #        -V enters verbose mode (disables quiet mode)

         #        -D goes daemon

         #        -q quiet mode : don’t display messages

         #        -c check mode : only check config files and exit

         #        -n sets the maximum total # of connections (2000)

         #        -m limits the usable amount of memory (in MB)

         #        -N sets the default, per-proxy maximum # of connections (2000)

         #        -p writes pids of all children to this file

         #        -de disables epoll() usage even when available

         #        -ds disables speculative epoll() usage even when available

         #        -dp disables poll() usage even when available

         #        -sf/-st [pid ]* finishes/terminates old pids. Must be last arguments.

         #variables

         haproxy_dir=/usr/local/haproxy/

         haproxy_conf=${haproxy_dir}haproxy.cfg

         haproxy_pid=${haproxy_dir}logs/haproxy.pid

         haproxy_cmd=${haproxy_dir}sbin/haproxy

         #test variables

         #file $haproxy_dir; file $haproxy_conf; file $haproxy_cmd; file $haproxy_pid

         if [ "$#" -eq "0" ];then

             echo “usage: $0 {start|stop|restart}”

             exit 1

         fi

         if [ "$1" = "start" ];then

         #echo $1

             $haproxy_cmd -f $haproxy_conf

         elif [ "$1" = "stop" ];then

         #echo $1

             kill `cat $haproxy_pid`

         elif [ "$1" = "restart" ];then

         #echo $1

             $haproxy_cmd -f $haproxy_conf -st `cat $haproxy_pid`

         else

            echo “usage: $0 arguments only start and stop or restart !”

     fi

 

2).       更改文件

Chmod 777 haproxy_install.sh haproxy.sh

在haproxy安装包目录下执行安装脚本，安装完毕，更改haproxy.cfg配置文件

     ./haproxy_install.sh

     vi /usr/local/haproxy/haproxy.cfg

     global

         log 127.0.0.1   local0

         maxconn 40960              #最大连接数

         chroot /usr/local/haproxy #安装目录

         uid 99                    #用户haproxy

         gid 99                    #组haproxy

         daemon                    #守护进程运行

         nbproc 1                  #进程数量

         pidfile /usr/local/haproxy/logs/haproxy.pid #haproxy pid

     defaults

        log     global

        mode    http               #7层 http;4层tcp

        option  httplog            #http 日志格式

        option  httpclose          #主动关闭http通道

        option  redispatch         #serverId对应的服务器挂掉后,强制定向到其他健康的服务器

        option  dontlognull

        maxconn 30000               #最大连接数

        contimeout      5000       #连接超时(毫秒)

        clitimeout      50000      #客户端超时(毫秒)

        srvtimeout      50000      #服务器超时(毫秒)

     frontend haproxy_kx         #定义前端服务器(haproxy)

             bind 192.168.0.9:80    #监听地址

             default_backend server_pool  #指定后端服务器群

             #errorfile 502 /usr/local/haproxy/html/maintain.html

             #errorfile 503 /usr/local/haproxy/html/maintain.html

             #errorfile 504 /usr/local/haproxy/html/maintain.html

     backend server_pool           #定义后端服务器群(web server/apache/nginx/iis..)

             mode http

             option  forwardfor    #后端服务器(apache/nginx/iis/*),从Http Header中获得客户端IP

             #balance roundrobin    #负载均衡的方式,轮询方式

             balance leastconn     #负载均衡的方式,最小连接

             cookie SERVERID       #插入serverid到cookie中,serverid后面可以定义

             #option  httpchk HEAD /check.html #用来做健康检查html文档

             server server1 192.168.0.14:80 cookie server1 check inter 2000 rise 3 fall 3 weight 3

             server server2 192.168.0.15:80 cookie server2 check inter 2000 rise 3 fall 3 weight 3

             #server server3 10.0.1.254:80 cookie server3 check maxconn 90 rise 2 fall 3 weight 3

     #服务器定义:

     #cookie server1表示serverid为server1;

     #check inter 2000 是检测心跳频率(check 默认 );

     #rise 3 表示 3次正确认为服务器可用;

     #fall 3 表示 3次失败认为服务器不可用;

     #weight 表示权重。

     listen admin_stat                   #status

         bind *:8080                     #监听端口

         mode http                       #http的7层模式

         stats refresh 30s               #统计页面自动刷新时间

         stats uri /haproxy-stats        #统计页面URL

         stats realm Haproxy\ Statistics #统计页面密码框上提示文本

         stats auth admin:admin          #统计页面用户名和密码设置

         stats hide-version              #隐藏统计页面上HAProxy的版本信息

         stats admin if TRUE             #手工启用/禁用,后端服务器

3).       启动haproxy

     /usr/local/haproxy/haproxy.sh start

     查看进程ps –ef | grep haproxy已经运行

  • 验证

多次访问http://192.168.0.24显示相应页面即说明负载成功

访问http://192.168.0.24:8080/haproxy-stats 查看当前负载状态

默认用户admin 密码admin

2.2   功能测试

  • 负载均衡测试

多次访问http://192.168.0.24显示realserver ip address 在192.168.0.14和

192.168.0.15之间切换

  • 主备切换测试

主192.168.0.9上执行service heartbeat stop

虚IP 192.168.0.24漂移到192.168.0.10（备）上，访问服务http://192.168.0.24正常

主192.168.0.9上执行service heartbeat start

虚IP 192.168.0.24漂移回192.168.0.9（主）上，访问服务http://192.168.0.24正常

2.3   性能测试

  • http性能测试

http_load

参数说明 –p  并发用户数 –f  总的访问次数 urllist1 http://192.168.0.24

测试1：

[root@HA010 ~]# http_load -p 1000 -f 20000 urllist1

20000 fetches, 1000 max parallel, 5.4e+06 bytes, in 5.08898 seconds

270 mean bytes/connection

3930.06 fetches/sec, 1.06112e+06 bytes/sec

msecs/connect: 2.59386 mean, 3000.77 max, 0.079 min

msecs/first-response: 143.209 mean, 3246.75 max, 1.292 min

HTTP response codes:

code 200 – 20000

测试2：

[root@HA010 ~]# http_load -p 1000 -f 30000 urllist1

30000 fetches, 1000 max parallel, 8.1e+06 bytes, in 8.2654 seconds

270 mean bytes/connection

3629.59 fetches/sec, 979989 bytes/sec

msecs/connect: 0.348845 mean, 1.385 max, 0.08 min

msecs/first-response: 145.923 mean, 6260.67 max, 5.663 min

HTTP response codes:

code 200 – 30000

测试3

http_load -p 1000 -f 50000 urllist1

总访问次数50000 并发1000 导致haproxy服务异常，realserver TCP连接大量time wait

Siege

参数说明 –c 并发用户数量 –r 重复测试次数 urllist1 http://192.168.0.24

测试1：

[root@HA010 ~]# siege -c 1000 -r 20 -f urllist1

** SIEGE 2.72

** Preparing 1000 concurrent users for battle.

The server is now under siege..      done.

 

Transactions:                  20000 hits

Availability:                 100.00 %

Elapsed time:                  19.25 secs

Data transferred:               5.15 MB

Response time:                  0.08 secs

Transaction rate:            1038.96 trans/sec

Throughput:                     0.27 MB/sec

Concurrency:                   78.64

Successful transactions:       20000

Failed transactions:               0

Longest transaction:            3.24

Shortest transaction:           0.00

测试2：

[root@HA010 ~]# siege -c 1000 -r 30 -f urllist1

** SIEGE 2.72

** Preparing 1000 concurrent users for battle.

The server is now under siege..      done.

 

Transactions:                  30000 hits

Availability:                 100.00 %

Elapsed time:                  26.16 secs

Data transferred:               7.72 MB

Response time:                  0.06 secs

Transaction rate:            1146.79 trans/sec

Throughput:                     0.30 MB/sec

Concurrency:                   65.63

Successful transactions:       30000

Failed transactions:               0

Longest transaction:            3.15

Shortest transaction:           0.00

测试3：

[root@HA010 ~]# siege -c 1000 -r 50 -f urllist1

** SIEGE 2.72

** Preparing 1000 concurrent users for battle.

The server is now under siege…[error] socket: unable to connect sock.c:222: Connection timed out

[error] socket: unable to connect sock.c:222: Connection timed out

siege aborted due to excessive socket failure; you

can change the failure threshold in $HOME/.siegerc

 

Transactions:                  37886 hits

Availability:                  95.08 %

Elapsed time:                  58.34 secs

Data transferred:               9.95 MB

Response time:                  0.42 secs

Transaction rate:             649.40 trans/sec

Throughput:                     0.17 MB/sec

Concurrency:                  275.07

Successful transactions:       37886

Failed transactions:            1960

Longest transaction:           18.00

Shortest transaction:           0.00

5%访问无法响应

总访问次数50000 并发1000 导致haproxy服务异常，realserver TCP连接大量time wait

4.   Ospf测试

3.1   部署实施

  • 安装

Web服务器192.168.0.14、192.168.0.15上安装quagga软件

Yum install quagga

  • 配置

1).    配置web服务器quagga

使用root用户登录192.168.0.14和192.168.0.15

cd /etc/quagga

cp ospfd.conf.sample ospfd.conf

chkconfig zebra on

chkconfig ospfd on

service zebra start

service ospfd start

telnet localhost ospfd

输入默认密码zebra

ospfd> en

ospfd# conf t

ospfd(config)# router ospf

ospfd(config-router)# router-id 192.168.2.66

ospfd(config-router)# network 192.168.0.23/32 area 0.0.0.0(lo IP)

ospfd(config-router)# network 192.168.2.64/30 area 0.0.0.0（接口IP）

ospfd(config-router)#end

ospfd#wr

2).    配置交换机端

根据交换机类型配置ospf与主机quagga建立ospf邻居关系

3).    配置主机

使用root用户分别在2台web服务上执行以下命令

ifconfig lo:0 192.168.0.23 netmask 255.255.255.255 up

  • 验证

多次访问http://192.168.0.23显示相应页面即说明负载成功

 

3.2   功能测试

  • 负载均衡测试

多次访问http://192.168.0.23显示realserver ip address 在192.168.0.14和

192.168.0.15之间切换

  • 服务切换测试

Down掉192.168.0.14/15上的服务IP 192.168.0.23可以正常访问应用

3.3   性能测试

  • http性能测试

http_load

参数说明 –p  并发用户数 –f  总的访问次数 urllist1 http://192.168.0.23

测试1：

[root@HA010 ~]# http_load -p 1000 -f 20000 urllist2

20000 fetches, 1000 max parallel, 5.4e+06 bytes, in 5.16173 seconds

270 mean bytes/connection

3874.67 fetches/sec, 1.04616e+06 bytes/sec

msecs/connect: 128.888 mean, 3001.72 max, 0.068 min

msecs/first-response: 25.953 mean, 3031.86 max, 0.63 min

HTTP response codes:

code 200 – 20000

测试2：

[root@HA010 ~]# http_load -p 1000 -f 30000 urllist2

30000 fetches, 1000 max parallel, 8.1e+06 bytes, in 5.72167 seconds

270 mean bytes/connection

5243.23 fetches/sec, 1.41567e+06 bytes/sec

msecs/connect: 84.9997 mean, 3001.48 max, 0.062 min

msecs/first-response: 18.0883 mean, 2813.84 max, 0.605 min

HTTP response codes:

code 200 – 30000

测试3：

[root@HA010 ~]# http_load -p 1000 -f 50000 urllist2

50000 fetches, 1000 max parallel, 1.35e+07 bytes, in 8.0187 seconds

270 mean bytes/connection

6235.43 fetches/sec, 1.68356e+06 bytes/sec

msecs/connect: 101.749 mean, 3001.27 max, 0.07 min

msecs/first-response: 16.8017 mean, 1964.43 max, 0.601 min

HTTP response codes:

code 200 – 50000

总访问次数50000 并发1000，有TCP time wait，但http_load返回正常

测试4：

[root@HA010 ~]# http_load -p 1000 -f 100000 urllist2

总访问次数100000 并发1000 导致TCP连接大量time wait

 

Siege

参数说明 –c 并发用户数量 –r 重复测试次数 urllist1 http://192.168.0.23

测试1：

[root@HA010 ~]# siege -c 1000 -r 20 -f urllist2

** SIEGE 2.72

** Preparing 1000 concurrent users for battle.

The server is now under siege..      done.

 

Transactions:                  20000 hits

Availability:                 100.00 %

Elapsed time:                  19.16 secs

Data transferred:               5.15 MB

Response time:                  0.03 secs

Transaction rate:            1043.84 trans/sec

Throughput:                     0.27 MB/sec

Concurrency:                   30.30

Successful transactions:       20000

Failed transactions:               0

Longest transaction:            3.01

Shortest transaction:           0.00

测试2：

[root@HA010 ~]# siege -c 1000 -r 30 -f urllist2

** SIEGE 2.72

** Preparing 1000 concurrent users for battle.

The server is now under siege..      done.

 

Transactions:                  30000 hits

Availability:                 100.00 %

Elapsed time:                  24.14 secs

Data transferred:               7.72 MB

Response time:                  0.01 secs

Transaction rate:            1242.75 trans/sec

Throughput:                     0.32 MB/sec

Concurrency:                   15.34

Successful transactions:       30000

Failed transactions:               0

Longest transaction:            3.00

Shortest transaction:           0.00

测试3：

[root@HA010 ~]# siege -c 1000 -r 50 -f urllist2

** SIEGE 2.72

** Preparing 1000 concurrent users for battle.

The server is now under siege..      done.

 

Transactions:                  50000 hits

Availability:                 100.00 %

Elapsed time:                  37.18 secs

Data transferred:              12.87 MB

Response time:                  0.01 secs

Transaction rate:            1344.81 trans/sec

Throughput:                     0.35 MB/sec

Concurrency:                    9.42

Successful transactions:       50000

Failed transactions:               0

Longest transaction:            3.01

Shortest transaction:           0.00

总访问次数50000 并发1000，有TCP time wait，但siege返回正常

测试4：

[root@HA010 ~]# siege -c 1000 -r 100 -f urllist2

** SIEGE 2.72

** Preparing 1000 concurrent users for battle.

The server is now under siege..      done.

 

Transactions:                 100000 hits

Availability:                 100.00 %

Elapsed time:                  66.28 secs

Data transferred:              25.75 MB

Response time:                  0.01 secs

Transaction rate:            1508.75 trans/sec

Throughput:                     0.39 MB/sec

Concurrency:                    9.66

Successful transactions:      100000

Failed transactions:               0

Longest transaction:            3.02

Shortest transaction:           0.00

总访问次数100000 并发1000，有TCP time wait，但siege返回正常

三.         方案对比

方案名称

HAProxy

Ospf（ECMP）

LVS

方案复杂度

简单

简单

略复杂

实施难度

简单

简单

困难

会话保持

有

无

有

监控统计

有监控统计界面

无

无

主备冗余

有

无

有

性能

中

好

好

四.         附录

  • 测试用PHP主页代码

<?php

 

session_start();

 

$_SESSION['time'] =date(“Y:m:d:H:s”,time());

 

echo “time”.”<font color=red>”.$_SESSION['time'].”</font>”.”<br>”;

 

echo “realserver ip address”.”<font color=red>”.$_SERVER['SERVER_ADDR'].”</font>”.”<br>”;

 

echo “local address”.”<font color=red>”.$_SERVER['SERVER_NAME'].”</font>”.”<br>”;

 

echo “SESSIONNAME”.”<font color=red>”.session_name().”</font>”.”<br>”;

 

echo “SESSIONID”.”<font color=red>”.session_id().”</font>”.”<br>”;

 

?>

查看主机TCP连接情况 netstat -nat|awk ‘{print awk $NF}’|sort|uniq -c|sort -n

转自：http://www.anste.com/blog/67

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