nginx配置负载均衡及负载策略说明

Nginx是一款高性能的http 服务器/反向代理服务器及电子邮件(IMAP/POP3)代理服务器。由俄罗斯的程序设计师Igor Sysoev所开发,官方测试nginx能够支支撑5万并发链接,并且cpu、内存等资源消耗却非常低,运行非常稳定。

下面是我本地搭建测试环境

176.26.61.51 负载均衡
176.26.61.52 web1
176.26.61.53 web2

首先我们在以上三台机器均安装nginx

yum install nginx

分别启动三台机器的nginx服务器

启动nginx服务

/etc/init.d/nginx start #启动nginx
chkconfig nginx on #设置开机启动

启动以后web1和web2服务器基本可以直接访问到nginx的默认页面

我们将默认页面修改下,在/usr/share/nginx/html目录下,将web1和web2默认index.html页面修改如下

web1

<html>
<head>
<title>Welcom to nginx!</title>
</head>
<body>
<h1>This is 176.26.61.52</h1>
</body>
</html>

web2

<html>
<head>
<title>Welcom to nginx!</title>
</head>
<body>
<h1>This is 176.26.61.53</h1>
</body>
</html>

然后回到61.51这台机器,我们就可以配置这个nginx,作为负载均衡服务器

修改nginx.conf文件,如下

http {
    ......
    upstream server1  {
        server   176.26.61.52;
        server   176.26.61.53;
    }
    server {
        listen  80;
        server_name 域名1;
        location / {
                proxy_pass      http://server1;
                proxy_set_header   Host             $host;
                proxy_set_header   X-Real-IP        $remote_addr;
                proxy_set_header   X-Forwarded-For  $proxy_add_x_forwarded_for;
        }
    }
}

然后我们访问页面http://176.26.61.51,然后多刷新几次,发现访问的不通的后端页面

这样就完成了最基本的负载均衡,但是这并不能满足实际需求。目前Nginx的upstream模块支持6种方式的负载均衡策略(算法):轮询(默认方式)、weight(权重方式)、ip_hash(依据ip分配方式)、least_conn(最少连接方式)、fair(第三方提供的响应时间方式)、url_hash(第三方通过的依据URL分配方式)。

1)轮询

最基本的配置方法,是upstream模块默认的负载均衡策略。每个请求会按时间顺序平均分配到不同的后端服务器。有如下参数:

fail_timeout与max_fails结合使用
max_fails在fail_timeout参数设置的时间内最大失败次数。如果在这个时间内,所有该服务器的请求都失败了,那么认为该服务器停机
fail_time服务器被认为停机的时长,默认10s(被认为停机的服务器尝试间隔?)
backup标记该服务器为备用服务器。当主服务器停止时,请求会被发送到它这里
down标记服务器永久停机

注意:1.down标记的服务器会自动剔除;2.缺省就是轮询;3.此策略适合服务器配置无状态且短平块的服务使用

2)weight

权重方式,在轮询策略的基础上指定轮询的几率。也可以认为是在轮询的基础上新增了一个weight的参数,此参数指定轮询的几率,值为number。upstream模块配置模板如下:

upstream [服务器组名称]{
  server [IP地址]:[端口号] weight=2;
  server [IP地址]:[端口号];
  ....
}

在该例子中,没有weight参数的服务器默认为1,weight的数值与访问比例成正比,所有weight值的总和为一个循环单位,服务器自身的weight值为循环单位内的轮询次数。

注意:1.权重越高分配到的请求越多;2.此策略可以和least_conn策略、iphash策略结合使用;3.此策略比较适合服务器硬件配置差距较大的情况。

3)ip_hash

依据ip分配方式,指定负载均衡器按照基于客户端IP的分配方式,这个方法确保了相同的客户端请求一致发送到相同的服务器,以保证session会话。这样每个访客都固定访问一个后端服务器,可以解决session不能跨服务器的问题。upstream模块配置模板如下:

upstream [服务器组名称]{
  ip_hash;
  server [IP地址]:[端口号] weight=2;
  server [IP地址]:[端口号];
  ....
}

注意:1.nginx1.3.1之前的版本不能在ip_hash中使用权重(weight);2..ip_hash不能与backup同时使用;3.此策略适合有状态服务的程序,比如session;4.当有服务器需要剔除,必须手动down掉。

4)least_conn

最少连接方式,把请求发给链接数最少的后端服务器。轮询是把请求平均分配给各个后端,使它们的负载大致相同。但是,有些请求占用的时间很长,会导致其所在的后端负载较高。这种情况下,least_conn这种方式就可以达到更好的负载均衡效果。upstream模块配置模板如下:

upstream [服务器组名称]{
  least_conn;
  server [IP地址]:[端口号] weight=2;
  server [IP地址]:[端口号];
  ....
}

注意:此策略适合请求处理时间长短不一造成的服务器过载情况。

5)fair

响应时间方式,按照服务器端的响应时间来分配请求,响应时间短的优先分配。upstream模块配置模板如下:

upstream [服务器组名称]{
  server [IP地址]:[端口号] weight=2;
  server [IP地址]:[端口号];
  ....
  fair;
}

注意:需要安装第三方插件。

6)url_hash

url分配方式,按访问url的hash结果来分配请求,使每个url定向到同一个后端服务器,要配合缓存命中来使用。同一个资源多次请求可能会到达不同的服务器上,导致不必要的多次下载,缓存命中率不高,以及一些资源时间的浪费。而使用url_hash,可以使得同一个url(也就是同一个资源请求)会到达同一台服务器,一旦缓存住了资源,再次收到请求,就可以在缓存中读取。upstream模块配置模板如下:

upstream [服务器组名称]{
  hash $request_uri;
  server [IP地址]:[端口号] weight=2;
  server [IP地址]:[端口号];
  ....
}

注意:1.需要安装第三方插件;2.uri,是i,不是小写的L。

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