Nginx HTTP服务器配置_浅谈Nginx负载均衡和F5的区别

一、什么是Nginx：

Nginx是一款功能强大的HTTP及反向代理服务器，它还具备IMAP/POP3/SMTP代理服务器的功能。目前，众多网站将其作为HTTP软负载均衡器广泛使用。其高效性能、卓越稳定性、众多功能、示例配置文件以及低资源消耗等特点，正逐渐受到越来越多用户的喜爱。众多知名平台如腾讯、淘宝、新浪等，均普遍运用Nginx技术对HTTP网站数据进行有效分流处理。

二、Nginx功能特点：

在网络架构的第七层进行操作，我们能够实施一系列针对http应用的分流措施，这些措施可以包括根据域名或目录结构进行区分。

2、Nginx对网络的依赖比较小；

3、Nginx安装和配置比较简单，测试起来比较方便；

具备较强的承载能力与稳定性，通常能够承受超过一万次的并发操作。

Nginx能够通过端口识别服务器内部出现的故障，例如通过分析服务器处理网页时返回的状态码、处理超时等情况。此外，它还能将出现错误的请求重新发送至其他节点。然而，其不足之处在于无法通过URL进行检测。

6、Nginx对请求的异步处理可以帮助节点服务器减轻负载；

7、Nginx能支持http和Email；

三、原理

Nginx运用了反向代理机制，它通过代理服务器接收外部发来的连接请求，并将这些请求转交给内部网络中的服务器处理。处理完毕后，代理服务器再将服务器返回的结果反馈给最初发起连接的客户端。在此过程中，代理服务器对外部看来，就如同一个独立的服务器。该技术通过反向代理机制，将上层的连接请求动态分配至内部网络中的多台服务器，以此实现负载均衡的效果。

其运作机制究竟是怎样的呢？实际上，Nginx启动之后，其工作进程会根据配置文件进行初始化，主进程负责执行读取配置文件、端口绑定等具有特权的操作，随后它会生成若干个子进程，这些子进程负责处理请求，同时缓存加载器会将硬盘中的缓存数据加载到内存中，随后退出，以此确保资源消耗始终维持在较低水平。

显而易见，所创建的子进程承担了所有任务，包括处理网络连接、执行硬盘读写操作，以及与上游服务器进行通信。

如图所示，这显示的是主线程，按照其名称，“我是具体负责执行任务的”，作者所截取的进程数量并不多，因为这是个人服务器，服务项目相对较少。在实际运营中，可能会有多达几十个进程同时运行，场面颇为壮观。

Nginx建议的配置方案是，每个工作进程应当与一个CPU核心相对应，以此确保硬件资源的最大化利用。

一旦NGINX启动运行，只有工作进程处于活跃状态，而这些工作进程以非阻塞模式对多个连接进行操作，从而有效减少了上下文切换的频率。

每个工作流程均采用单一线程独立运作，其主要职能在于建立新的连接并对其进行处理。这些进程之间通过共享内存进行信息交流，涉及的数据包括缓存信息、会话维持数据（data）以及其他共享资源。

四、F5的负载均衡功能

实际上，一旦了解了Nginx的工作机制及其各项功能，您是否觉得F5设备已经不再必要？然而，F5作为负载均衡领域的先驱，其强大的功能和稳定的性能一直备受赞誉，许多它所具备的功能是软件负载均衡所无法实现的。

F5 BIG-IP用作HTTP负载均衡器的主要功能：

F5 BIG-IP支持12种多样的算法，这些算法能够将所有流量均匀地分发至各服务器，对于用户而言，他们所接触到的则仿佛仅有一台虚拟服务器。

F5 BIG-IP系统具备检测应用程序响应请求的能力。若其后续连接的服务器出现服务中断或系统崩溃等异常情况，F5 BIG-IP能够及时检测到，并将该服务器标记为故障状态。因此，系统将不会将用户的访问请求导向这一故障服务器。如此一来，只要其他服务器运行正常，用户的访问体验不会受到任何影响。一旦系统故障得到解决，F5 BIG-IP将自动核实应用状态，确保能够准确应对客户请求，并重新开始向该服务器传输数据。

F5 BIG-IP设备具备动态会话保持特性，我在网站部署时，正是利用了这一功能，将用户的IP地址与通过F5设备进行的连接绑定，确保了会话的一致性。

F5 BIG-IP的功能强大，能够执行HTTP内容过滤任务，它能够依据不同的域名和URL，将访问请求精准地导向相应的服务器。

五、二者对比

F5，硬件

该功能可经由智能交换机直接执行，具备更强大的处理能力；同时，它不依赖于特定系统，具有出色的负载处理性能；因此，特别适合大量设备、高访问量以及应用场景相对简单的场合。

不足之处在于，成本相对较高，不仅设备本身价格不菲，而且系统配置存在冗余，难以设想在后续的服务器集群搭建中，然而至关重要的负载均衡设备却仅采用单点配置，这使得无法对服务器及应用的运行状态进行有效监控。

硬件负载均衡通常并不关注系统与应用的实际运行状况，它主要依据网络层面进行判断。因此，在特定情况下，即便系统的处理能力已显不足，网络层可能仍能及时作出反应。这种现象尤为常见，例如，当应用服务器背后的内存使用量已接近极限，但尚未完全崩溃时，若网络流量不大，网络层可能不会立即显现出问题。

Nginx，软负载

优势在于，依托于系统与应用的负载均衡机制，能够更精准地根据系统与应用的实际状况来合理分配工作负载。这对于处理复杂应用尤为关键，具有较高的性价比。实际上，若采用数台服务器，配置F5等硬件设备似乎有些资源过剩，而选用软件解决方案则更为经济，因为服务器在此同时还能运行应用、构建集群等功能。

不足之处在于，服务器的性能高低直接决定了其负载能力，性能越强，其承载能力也就越强。

结语

事实上，正如笔者最初所提及的，若资金充足，大可直接选用F5，并搭配Nginx进行负载均衡及作为web容器，这样处理大量用户并发毫无压力。倘若预算有限，Nginx也足以应对大多数用户的需求。当然，我们IT从业者不应过分依赖负载均衡。在涉及数据处理业务逻辑的程序、SQL等方面，无论是架构设计、代码编写还是模型合理性，其重要性始终胜过中间件。这一点，相信是每位IT人士的共识。