etcd 是 CoreOS 团队发起的开源项目是管理配置信息和服务发现（service discovery）该项目的目标是构建高可用的分布式键值（key-value）基于 的数据库Go 语言实现。

特点：

• 简单：支持 REST 风格的 HTTP JSON API
• 安全:支持 HTTPS 访问方式
• 快速：支持并发 1k/s 的写操作
• 可靠：支持分布式结构，基于 Raft 一致性算法，Raft 是通过选举主节点实现分布式系统一致性的算法。

etcd可广泛应用于以下场景：

HAProxy是可提供高可用性、负载均衡以及基于TCP和HTTP应用的代理，是免费、快速并且可靠的一种解决方案。HAProxy非常适用于并发大（并发达1w以上）web站点，这些站点通常又需要会话保持或七层处理。HAProxy的运行模式使得它可以很简单安全的整合至当前的架构中，同时可以保护web服务器不被暴露到网络上。

HAProxy的主要特性有：

• 可靠性和稳定性非常好，可以与硬件级的F5负载均衡设备相媲美；
• 最高可以同时维护40000-50000个并发连接，单位时间内处理的最大请求数为20000个，最大处理能力可达10Git/s；
• 支持多达8种负载均衡算法，同时也支持会话保持；
• 支持虚机主机功能，从而实现web负载均衡更加灵活；
• 支持连接拒绝、全透明代理等独特的功能；
• 拥有强大的ACL支持，用于访问控制；
• 其独特的弹性二叉树数据结构，使数据结构的复杂性上升到了0(1)，即数据的查寻速度不会随着数据条目的增加而速度有所下降；
• 支持客户端的keepalive功能，减少客户端与haproxy的多次三次握手导致资源浪费，让多个请求在一个tcp连接中完成；
• 支持TCP加速，零复制功能，类似于mmap机制；
• 支持响应池（response buffering）；
• 支持RDP协议；
• 基于源的粘性，类似nginx的ip_hash功能，把来自同一客户端的请求在一定时间内始终调度到上游的同一服务器；
• 更好统计数据接口，其web接口显示后端集群中各个服务器的接收、发送、拒绝、错误等数据的统计信息；
• 详细的健康状态检测，web接口中有关于对上游服务器的健康检测状态，并提供了一定的管理功能；
• 基于流量的健康评估机制；
• 基于http认证；
• 基于命令行的管理接口；
• 日志分析器，可对日志进行分析。

HAProxy负载均衡策略非常多，常见的有如下8种：

• roundrobin：表示简单的轮询。
• static-rr：表示根据权重。
• leastconn：表示最少连接者先处理。
• source：表示根据请求的源IP，类似Nginx的IP_hash机制。
• ri：表示根据请求的URI。
• rl_param：表示根据HTTP请求头来锁定每一次HTTP请求。
• rdp-cookie(name)：表示根据据cookie(name)来锁定并哈希每一次TCP请求。

四层负载均衡器也称为4层交换机，主要通过分析IP层及TCP/UDP层的流量实现基于IP加端口的负载均衡，如常见的LVS、F5等；

七层负载均衡器也称为7层交换机，位于OSI的最高层，即应用层，此负载均衡器支持多种协议，如HTTP、FTP、SMTP等。7层负载均衡器可根据报文内容，配合一定的负载均衡算法来选择后端服务器，即“内容交换器”。如常见的HAProxy、Nginx。

相同：

三者都是软件负载均衡产品。

区别：

• LVS基于Linux操作系统实现软负载均衡，而HAProxy和Nginx是基于第三方应用实现的软负载均衡；
• LVS是可实现4层的IP负载均衡技术，无法实现基于目录、URL的转发。而HAProxy和Nginx都可以实现4层和7层技术，HAProxy可提供TCP和HTTP应用的负载均衡综合解决方案；
• LVS因为工作在ISO模型的第四层，其状态监测功能单一，而HAProxy在状监测方面功能更丰富、强大，可支持端口、URL、脚本等多种状态检测方式；
• HAProxy功能强大，但整体性能低于4层模式的LVS负载均衡。
• Nginx主要用于Web服务器或缓存服务器。

Heartbeat是Linux-HA项目中的一个组件，它提供了心跳检测和资源接管、集群中服务的监测、失效切换等功能。heartbeat最核心的功能包括两个部分，心跳监测和资源接管。心跳监测可以通过网络链路和串口进行，而且支持冗余链路，它们之间相互发送报文来告诉对方自己当前的状态，如果在指定的时间内未收到对方发送的报文，那么就认为对方失效，这时需启动资源接管模块来接管运行在对方主机上的资源或者服务。

Keepalived 是一个基于VRRP协议来实现的LVS服务高可用方案，可以解决静态路由出现的单点故障问题。

在一个LVS服务集群中通常有主服务器（MASTER）和备份服务器（BACKUP）两种角色的服务器，但是对外表现为一个虚拟IP，主服务器会发送VRRP通告信息给备份服务器，当备份服务器收不到VRRP消息的时候，即主服务器异常的时候，备份服务器就会接管虚拟IP，继续提供服务，从而保证了高可用性。

keepalived体系架构中主要有三个模块，分别是core、check和vrrp。

core模块为keepalived的核心，负责主进程的启动、维护及全局配置文件的加载和解析。

vrrp模块是来实现VRRP协议的。

check负责健康检查，常见的方式有端口检查及URL检查。

Keepalived工作在TCP/IP模型的第三、四和五层，即网络层、传输层和应用层。

网络层，Keepalived采用ICMP协议向服务器集群中的每个节点发送一个ICMP的数据包，如果某个节点没有返回响应数据包，则认为此节点发生了故障，Keepalived将报告次节点失效，并从服务器集群中剔除故障节点。利用 Nginx+Keepalived 实现高可用技术

传输层，Keepalived利用TCP的端口连接和扫描技术来判断集群节点是否正常。如常见的web服务默认端口80，ssh默认端口22等。Keepalived一旦在传输层探测到相应端口没用响应数据返回，则认为此端口发生异常，从而将此端口对应的节点从服务器集群中剔除。

LVS是linux virtual server的简写linux虚拟服务器，是一个虚拟的服务器集群系统，可以在unix/linux平台下实现负载均衡集群功能。超详细！一文带你了解 LVS 负载均衡集群！

LVS的主要作用是：通过LVS提供的负载均衡技术实现一个高性能、高可用的服务器群集。因此LVS主要可以实现：

• 把单台计算机无法承受的大规模的并发访问或数据流量分担到多台节点设备上分别处理，减少用户等待响应的时间，提升用户体验。
• 单个重负载的运算分担到多台节点设备上做并行处理，每个节点设备处理结束后，将结果汇总，返回给用户，系统处理能力得到大幅度提高。
• 7*24小时的服务保证，任意一个或多个设备节点设备宕机，不能影响到业务。在负载均衡集群中，所有计算机节点都应该提供相同的服务，集群负载均衡获取所有对该服务的如站请求。

NAT模式（VS-NAT）

**原理：**首先负载均衡器接收到客户的请求数据包时，根据调度算法决定将请求发送给哪个后端的真实服务器（RS）。然后负载均衡器就把客户端发送的请求数据包的目标IP地址及端口改成后端真实服务器的IP地址（RIP）。真实服务器响应完请求后，查看默认路由，把响应后的数据包发送给负载均衡器，负载均衡器在接收到响应包后，把包的源地址改成虚拟地址（VIP）然后发送回给客户端。

**优点：**集群中的服务器可以使用任何支持TCP/IP的操作系统，只要负载均衡器有一个合法的IP地址。

**缺点：**扩展性有限，当服务器节点增长过多时，由于所有的请求和应答都需要经过负载均衡器，因此负载均衡器将成为整个系统的瓶颈。

IP隧道模式（VS-TUN）

**原理：**首先负载均衡器接收到客户的请求数据包时，根据调度算法决定将请求发送给哪个后端的真实服务器（RS）。然后负载均衡器就把客户端发送的请求报文封装一层IP隧道（T-IP）转发到真实服务器（RS）。真实服务器响应完请求后，查看默认路由，把响应后的数据包直接发送给客户端，不需要经过负载均衡器。

**优点：**负载均衡器只负责将请求包分发给后端节点服务器，而RS将应答包直接发给用户。所以，减少了负载均衡器的大量数据流动，负载均衡器不再是系统的瓶颈，也能处理很巨大的请求量。

**缺点：**隧道模式的RS节点需要合法IP，这种方式需要所有的服务器支持“IP Tunneling”。

直接路由模式（VS-DR）

**原理：**首先负载均衡器接收到客户的请求数据包时，根据调度算法决定将请求发送给哪个后端的真实服务器（RS）。然后负载均衡器就把客户端发送的请求数据包的目标MAC地址改成后端真实服务器的MAC地址（R-MAC）。真实服务器响应完请求后，查看默认路由，把响应后的数据包直接发送给客户端，不需要经过负载均衡器。

**优点：**负载均衡器只负责将请求包分发给后端节点服务器，而RS将应答包直接发给用户。所以，减少了负载均衡器的大量数据流动，负载均衡器不再是系统的瓶颈，也能处理很巨大的请求量。

**缺点：**需要负载均衡器与真实服务器RS都有一块网卡连接到同一物理网段上，必须在同一个局域网环境。

LVS调度器用的调度方法基本分为两类：

固定调度算法：rr，wrr，dh，sh

• rr：轮询算法，将请求依次分配给不同的rs节点，即RS节点中均摊分配。适合于RS所有节点处理性能接近的情况。

• wrr：加权轮训调度，依据不同RS的权值分配任务。权值较高的RS将优先获得任务，并且分配到的连接数将比权值低的RS更多。相同权值的RS得到相同数目的连接数。

• dh：目的地址哈希调度（destination hashing）以目的地址为关键字查找一个静态hash表来获得所需RS。

• sh：源地址哈希调度（source hashing）以源地址为关键字查找一个静态hash表来获得需要的RS。
  动态调度算法：wlc，lc，lblc，lblcr

• wlc：加权最小连接数调度，假设�