012.Nginx負載均衡-有解無憂

一負載均衡概述

1.1 負載均衡介紹

負載均衡是將負載分攤到多個操作單元上執行，從而提高服務的可用性和回應速度，帶給用戶更好的體驗，對于Web應用，通過負載均衡，可以將一臺服務器的作業擴展到多臺服務器中執行，提高整個網站的負載能力，其本質采用一個調度者，保證所有后端服務器都將性能充分發揮，從而保持服務器集群的整體性能最優，這就是負載均衡，

二 Nginx負載均衡

2.1 優點

高并發連接

記憶體消耗少

組態檔非常簡單

成本低廉

支持Rewrite重寫規則

內置的健康檢查功能

節省帶寬

穩定性高

2.2 主要均衡機制

round-robin：輪詢，以輪詢方式將請求分配到不同服務器上，

least-connected：最少連接數，將下一個請求分配到連接數最少的那臺服務器上，

ip-hash：基于客戶端的IP地址，散列函式被用于確定下一個請求分配到哪臺服務器上，

2.3 負載均衡策略

nginx的負載均衡策略可以劃分為兩大類：內置策略和擴展策略，擴展策略為第三方提供，內置策略

輪詢（默認）：Nginx根據請求次數，將每個請求均勻分配到每臺服務器；

weight：加權輪詢，加權輪詢則是在第一種輪詢的基礎上對后臺的每臺服務賦予權重，服務器的權重比例越大，被分發到的概率也就越大，

least_conn：最少連接，將請求分配給連接數最少的服務器，Nginx會統計哪些服務器的連接數最少，

ip_hash：IP 哈希，系結處理請求的服務器，第一次請求時，根據該客戶端的IP算出一個HASH值，將請求分配到集群中的某一臺服務器上，后面該客戶端的所有請求，都將通過HASH演算法，找到之前處理這臺客戶端請求的服務器，然后將請求交給它來處理，

擴展策略

fair：按后端服務器的回應時間來分配請求，回應時間短的優先分配， 

url_hash：按訪問url的hash結果來分配請求，使每個url定向到同一個后端服務器，后端服務器為快取時比較有效，

提示：默認輪詢可能存在一個問題，假如用戶在某臺服務器上登錄了，那么該用戶第二次請求的時候，其登錄資訊會丟失，因為在負載均衡系統中，每次請求都會重新定位到服務器集群中的某一個，那么就會導致已經登錄某一個服務器的用戶在重新定位到另一個服務器了，所以就會導致丟失登錄資訊，因此針對如上問題，可以采用ip_hash方式解決，如果客戶已經訪問了某個服務器，當用戶再次訪問時，會將該請求通過哈希演算法，自動定位到該服務器，

2.4 負載均衡內置變數

nginx負載均衡器內置變數(Embedded Variables)，nginx負載均衡模塊ngx_http_upstream_module支持下列內置變數：

$upstream_addr：保存一個服務器的IP地址和埠號或者UNIX-domain套接字檔案的路徑，如果在處理請求程序中使用了多個服務器，那么它們的地址將以逗號分割，例如 ：“192.168.1.1:80, 192.168.1.2:80, unix:/tmp/sock”，如果一個內置的從一個服務器組到另一個服務器組的重定向使用X-Accel-Redirect” or error_page ，那么那些服務器組以冒號隔開，例如“192.168.1.1:80, 192.168.1.2:80, unix:/tmp/sock : 192.168.10.1:80, 192.168.10.2:80”，

$upstream_response_time：保存nginx負載均衡服務器回應時間，以毫秒計，多個回應也以逗號和冒號隔開，

$upstream_status：保存nginx負載均衡服務器回應代碼，多個回應代碼也以逗號或冒號隔開，

$upstream_http_：保存nginx負載均衡服務器回應頭欄位，例如，the “Server” response header field is made available through the $upstream_http_server variable.注意，只有最后一個服務器回應頭欄位被保存，

2.5 負載均衡健康檢查

nginx反向代理包含內置的或第三方擴展來實作服務器健康檢測的，如果后端某臺服務器回應失敗，nginx會標記該臺服務器失效，在特定時間內，請求不分發到該臺上， fail_timeout：該指令定義了多長時間服務器將被標記為失敗，在fail_timeout后，服務器還是failed，nginx將檢測該服務器是否存活，如果探測成功，將標記為活的， max_fails：該指令設定在fail_timeout期間內連續的失敗嘗試，默認情況下，max_fails為1，如果被設定為0，該服務器的健康檢測將禁用，

2.6 負載均衡狀態碼

狀態	概述
max_fails	允許請求失敗的次數，默認為1，
max_conns	限制最大接受的連接數，
fail_timeout	在經歷了max_fails次失敗后，暫停服務的時間，
backup	預留的備份機器，
down	表示當前的server暫時不參與負載均衡，

三默認輪詢負載均衡

3.1 環境預設

主機	IP	備注
nginx01	172.24.10.21	Nginx負載均衡
nginx02	172.24.10.22	后端RS 01
nginx03	172.24.10.23	后端RS 02
nginx04	172.24.10.24	后端RS 03

所有節點安裝Nginx：略配置RS測驗頁面：

  1 [root@nginx02 ~]# mkdir /usr/share/nginx/balanc/
  2 [root@nginx02 ~]# echo '<h1>Rs_172.24.10.22</h1>' > /usr/share/nginx/balanc/index.html

  1 [root@nginx02 ~]# cat > /etc/nginx/conf.d/rs.conf <<EOF
  2 server {
  3     listen  9090;
  4     server_name 172.24.10.22;
  5     location / {
  6         root   /usr/share/nginx/balanc;
  7         index  index.html;
  8         access_log  /var/log/nginx/rs.access.log  main;
  9         error_log   /var/log/nginx/rs.error.log  warn;
 10     }
 11 }
 12 EOF

  1 [root@nginx02 ~]# nginx -t -c /etc/nginx/nginx.conf	#檢查組態檔
  2 [root@nginx02 ~]# nginx -s reload			#多載組態檔

  1 [root@nginx03 ~]# mkdir /usr/share/nginx/balanc/
  2 [root@nginx03 ~]# echo '<h1>Rs_172.24.10.23</h1>' > /usr/share/nginx/balanc/index.html

  1 [root@nginx03 ~]# cat > /etc/nginx/conf.d/rs.conf <<EOF
  2 server {
  3     listen  9090;
  4     server_name 172.24.10.23;
  5     location / {
  6         root   /usr/share/nginx/balanc/;
  7         index  index.html;
  8         access_log  /var/log/nginx/rs.access.log  main;
  9         error_log   /var/log/nginx/rs.error.log  warn;
 10     }
 11 }
 12 EOF

  1 [root@nginx03 ~]# nginx -t -c /etc/nginx/nginx.conf	#檢查組態檔
  2 [root@nginx03 ~]# nginx -s reload			#多載組態檔

  1 [root@nginx04 ~]# mkdir /usr/share/nginx/balanc/
  2 [root@nginx04 ~]# echo '<h1>Rs_172.24.10.24</h1>' > /usr/share/nginx/balanc/index.html

  1 [root@nginx04 ~]# cat > /etc/nginx/conf.d/rs.conf <<EOF
  2 server {
  3     listen  9090;
  4     server_name 172.24.10.24;
  5     location / {
  6         root   /usr/share/nginx/balanc/;
  7         index  index.html;
  8         access_log  /var/log/nginx/rs.access.log  main;
  9         error_log   /var/log/nginx/rs.error.log  warn;
 10     }
 11 }
 12 EOF

  1 [root@nginx04 ~]# nginx -t -c /etc/nginx/nginx.conf	#檢查組態檔
  2 [root@nginx04 ~]# nginx -s reload			#多載組態檔
  3 [root@client ~]# curl 172.24.10.22:9090
  4 <h1>Rs_172.24.10.22</h1>
  5 [root@client ~]# curl 172.24.10.23:9090
  6 <h1>Rs_172.24.10.23</h1>
  7 [root@client ~]# curl 172.24.10.24:9090
  8 <h1>Rs_172.24.10.24</h1>

3.2 默認輪詢方式配置

  1 [root@nginx01 ~]# vi /etc/nginx/conf.d/balance.conf
  2 upstream mybalance01 {
  3     server 172.24.10.22:9090;
  4     server 172.24.10.23:9090;
  5     server 172.24.10.24:9090;
  6 }
  7 
  8 server {
  9     listen  80;
 10     server_name  balance.linuxds.com;
 11     access_log  /var/log/nginx/mybalance.access.log  main;
 12     error_log   /var/log/nginx/mybalance.error.log  warn;
 13     location / {
 14         proxy_pass http://mybalance01;
 15         index index.html;
 16         proxy_redirect     off;
 17         proxy_set_header   Host             $host;
 18         proxy_set_header   X-Real-IP        $remote_addr;
 19         proxy_set_header   X-Forwarded-For  $proxy_add_x_forwarded_for;
 20         client_max_body_size       10m;		#允許客戶端請求的最大單檔案位元組數
 21         client_body_buffer_size    128k;	#緩沖區代理緩沖用戶端請求的最大位元組數
 22         proxy_connect_timeout      300;		#nginx跟后端服務器連接超時時間(代理連接超時)
 23         proxy_send_timeout         300;		#后端服務器資料回傳時間(代理發送超時)
 24         proxy_read_timeout         300;		#連接成功后，后端服務器回應時間(代理接收超時)
 25         proxy_buffer_size          4k;		#設定代理服務器（nginx）保存用戶頭資訊的緩沖區大小
 26         proxy_buffers              4 32k;	#proxy_buffers緩沖區，網頁平均在32k以下的話，這樣設定
 27         proxy_busy_buffers_size    64k;		#高負荷下緩沖大小（proxy_buffers*2）
 28         proxy_temp_file_write_size 64k;		#設定快取檔案夾大小，大于這個值，將從upstream服務器傳
 29     }
 30 }

  1 [root@balance ~]# nginx -t -c /etc/nginx/nginx.conf	#檢查組態檔
  2 [root@balance ~]# nginx -s reload			#多載組態檔

3.3 確認測驗

瀏覽器訪問：http://balance.linuxds.com/，并且重繪3次測驗效果， clipboard

四加權輪詢負載均衡

4.1 環境預設

參考3.1，

4.2 加權輪詢方式配置

  1 [root@balance ~]# vi /etc/nginx/conf.d/balance.conf
  2 upstream mybalance01 {
  3     server 172.24.9.11:9090 weight=1 max_fails=1 fail_timeout=2;
  4     server 172.24.9.12:9090 weight=8 max_fails=2 fail_timeout=2;
  5     server 172.24.9.13:9090 backup;		#配置為備份服務器
  6 }
  7 
  8 server {
  9     listen  80;
 10     server_name  balance.linuxds.com;
 11     access_log  /var/log/nginx/mybalance.access.log  main;
 12     error_log   /var/log/nginx/mybalance.error.log  warn;
 13     location / {
 14         proxy_pass http://mybalance01;
 15         index index.html;
 16         proxy_redirect     off;
 17         proxy_set_header   Host             $host;
 18         proxy_set_header   X-Real-IP        $remote_addr;
 19         proxy_set_header   X-Forwarded-For  $proxy_add_x_forwarded_for;
 20         client_max_body_size       10m;
 21         client_body_buffer_size    128k;
 22         proxy_connect_timeout      300;
 23         proxy_send_timeout         300;
 24         proxy_read_timeout         300;
 25         proxy_buffer_size          4k;
 26         proxy_buffers              4 32k;
 27         proxy_busy_buffers_size    64k;
 28         proxy_temp_file_write_size 64k;
 29     }
 30 }

  1 [root@balance ~]# nginx -t -c /etc/nginx/nginx.conf	#檢查組態檔
  2 [root@balance ~]# nginx -s reload			#多載組態檔

配置釋義： weight：引數值越高則被分配到的概率越大，

4.3 確認測驗

瀏覽器訪問：http://balance.odocker.com/，并且重繪3次測驗效果，此時測驗172.24.9.12更容易被分配，172.24.9.13在其他RS正常的時候不會參與回應，

五最小連接負載均衡

5.1 環境預設

參考3.1，

5.2 最小連接方式配置

  1 [root@balance ~]# vi /etc/nginx/conf.d/balance.conf
  2 upstream mybalance01 {
  3     least_conn;
  4     server 172.24.10.21:9090;
  5     server 172.24.10.22:9090;
  6     server 172.24.10.23:9090;
  7 }
  8 
  9 server {
 10     listen  80;
 11     server_name  balance.linuxds.com;
 12     access_log  /var/log/nginx/mybalance.access.log  main;
 13     error_log   /var/log/nginx/mybalance.error.log  warn;
 14     location / {
 15         proxy_pass http://mybalance01;
 16         index index.html;
 17     }
 18 }

  1 [root@balance ~]# nginx -t -c /etc/nginx/nginx.conf	#檢查組態檔
  2 [root@balance ~]# nginx -s reload			#多載組態檔

5.3 確認測驗

瀏覽器訪問：http://balance.linuxds.com/， 提示：此方式主要應用于請求處理時間長短不一造成服務器過載的情況，

六 IP hash負載均衡

6.1 環境預設

參考3.1，

6.2 ip hash方式配置

  1 [root@balance ~]# vi /etc/nginx/conf.d/balance.conf
  2 upstream mybalance01 {
  3     ip_hash;
  4     server 172.24.10.21:9090;
  5     server 172.24.10.22:9090;
  6     server 172.24.10.23:9090;
  7 }
  8 
  9 server {
 10     listen  80;
 11     server_name  balance.linuxds.com;
 12     access_log  /var/log/nginx/mybalance.access.log  main;
 13     error_log   /var/log/nginx/mybalance.error.log  warn;
 14     location / {
 15         proxy_pass http://mybalance01;
 16         index index.html;
 17     }
 18 }

  1 [root@balance ~]# nginx -t -c /etc/nginx/nginx.conf	#檢查組態檔
  2 [root@balance ~]# nginx -s reload			#多載組態檔

6.3 確認測驗

瀏覽器訪問：http://balance.linuxds.com/， 提示：此方式主要應用于會話保持，

七 fair負載均衡

7.1 環境預設

參考3.1，

7.2 fair方式配置

  1 [root@balance ~]# vi /etc/nginx/conf.d/balance.conf
  2 upstream mybalance01 {
  3     fair;
  4     server 172.24.10.21:9090;
  5     server 172.24.10.22:9090;
  6     server 172.24.10.23:9090;
  7 }
  8 
  9 server {
 10     listen  80;
 11     server_name  balance.linuxds.com;
 12     access_log  /var/log/nginx/mybalance.access.log  main;
 13     error_log   /var/log/nginx/mybalance.error.log  warn;
 14     location / {
 15         proxy_pass http://mybalance01;
 16         index index.html;
 17     }
 18 }

  1 [root@balance ~]# nginx -t -c /etc/nginx/nginx.conf	#檢查組態檔
  2 [root@balance ~]# nginx -s reload			#多載組態檔

7.3 確認測驗

瀏覽器訪問：http://balance.linuxds.com/， 提示：該方式下回應快的服務器都會優先分配，接著才會分配回應速度較慢的服務器，因此此方式主要應用于后端服務器性能不均一，

八 url_hash負載均衡

8.1 環境預設

參考3.1，

8.2 ip hash方式配置

  1 [root@balance ~]# vi /etc/nginx/conf.d/balance.conf
  2 upstream mybalance01 {
  3     hash $request_uri;
  4     hash_method crc32;
  5     server 172.24.10.21:9090;
  6     server 172.24.10.22:9090;
  7     server 172.24.10.23:9090;
  8 }
  9 
 10 server {
 11     listen  80;
 12     server_name  balance.linuxds.com;
 13     access_log  /var/log/nginx/mybalance.access.log  main;
 14     error_log   /var/log/nginx/mybalance.error.log  warn;
 15     location / {
 16         proxy_pass http://mybalance01;
 17         index index.html;
 18     }
 19 }

  1 [root@balance ~]# nginx -t -c /etc/nginx/nginx.conf	#檢查組態檔
  2 [root@balance ~]# nginx -s reload			#多載組態檔

8.3 確認測驗

瀏覽器訪問：http://balance.linuxds.com/， 提示：此方式主要應用于后端服務器為快取時比較適用， 參考檔案： https://ifeve.com/nginx-http/ https://www.cnblogs.com/lcword/p/11800474.html

轉載請註明出處，本文鏈接：https://www.uj5u.com/caozuo/33358.html

標籤：Linux

上一篇：011.Nginx防盜鏈

下一篇：CentOS7離線安裝devtoolset-9并編譯redis6.0.5

012.Nginx負載均衡

一 負載均衡概述

1.1 負載均衡介紹

二 Nginx負載均衡

2.1 優點

2.2 主要均衡機制

2.3 負載均衡策略

2.4 負載均衡內置變數

2.5 負載均衡健康檢查

2.6 負載均衡狀態碼

三 默認輪詢負載均衡

3.1 環境預設

3.2 默認輪詢方式配置

3.3 確認測驗

四 加權輪詢負載均衡

4.1 環境預設

4.2 加權輪詢方式配置

4.3 確認測驗

五 最小連接負載均衡

5.1 環境預設

5.2 最小連接方式配置

5.3 確認測驗

六 IP hash負載均衡

6.1 環境預設

6.2 ip hash方式配置

6.3 確認測驗

七 fair負載均衡

7.1 環境預設

7.2 fair方式配置

7.3 確認測驗

八 url_hash負載均衡

8.1 環境預設

8.2 ip hash方式配置

8.3 確認測驗

一負載均衡概述

三默認輪詢負載均衡

四加權輪詢負載均衡

五最小連接負載均衡