Nginx的集群负载均衡解析

绝地灬酷狼 2023-02-12 03:28 12阅读 0赞

## 1. Nginx的负载均衡概述 ##

*  当我们使用集群的时候，肯定会涉及到负载均衡，负载均衡可以提高吞吐量，提高并发性能，增强服务器的处理性能，当有大量的并发请求来到服务器的时候，可以把请求分发到不同的服务器，让更多的服务器来响应，如此一来，我们可以缩短服务器的处理时间，提升用户体验；
 *  Nginx可以作为一个负载均衡器来使用，浏览器的请求必须先经过Nginx，才会被Nginx分发到Tomcat服务器，用户的每一次请求派发给哪台Tomcat都会由Nginx决定；  
    ![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM2OTg2MDE1_size_16_color_FFFFFF_t_70]
 *  负载均衡分为四层和七层负载均衡，所谓四到七层的负载均衡，就是在对后台的服务器进行负载均衡时，依据四层的信息或七层的信息来决定怎么样转发请求；

## 2. 网络模型 ##

当说到Nginx负载均衡的时候，其实Nginx是七层负载均衡，后续使用到LVS+Nginx做负载均衡的时候，是四层负载均衡，七层和四层是什么概念呢？这就必须提到网络模型。  
网络模型分为七层，也就是当用户发起请求到服务器接收，会历经七道工序，这七层可以分为：

*  应用层：这是面向用户的，最靠近用户，为了让用户和计算机交互，交互的过程其实就是接口的调用，应用层为用户提供了交互的接口，以此为用户提供服务，在这一层最常见的协议有：HTTP、HTTPS、FTP、SMTP、POP3等。Nginx在本层，为七层负载均衡；
 *  表示层：该层提供数据格式编码及加密功能，确保请求端的数据能被响应端的应用层识别；
 *  会话层：会话可以理解为session，请求发送到接受响应的这个过程之间存在会话，会话层就充当了这一过程的管理者，从创建会话到销毁会话；
 *  传输层：该层建立端到端的连接，提供了数据传输服务，在传输层通信会涉及到端口号，本层常见的协议为TCP、UDP、LVS就是在这一层，也就是四层负载均衡；
 *  网络层：网络通信的时候必须要有本机IP和对方的IP，请求端和响应端都会由自己的IP的，所以网络层也叫做IP层；
 *  数据链路层：这一层会提供计算机的MAC地址，通信的时候会携带，为了确保请求投递正确，所以该层会验证检测MAC地址，以确保请求性；

## 3. 四层负载均衡 ##

四层负载均衡是基于IP+端口的负载均衡，主要基于TCP/UDP层和IP层，通过转发请求达到后台的服务器，**只负责转发并且记录当前连接由哪个服务器处理的**，后续这个连接的请求会由同一台服务器进行处理。  
四层的负载均衡主要适用于TCP应用，比如基于C/S开发的桌面应用等场景。

## 4. 七层负载均衡 ##

基于URL的负载均衡，**除了支持四层负载均衡以外，还要分析引用层的信息，即针对HTTP协议URL或Cookie信息，可以对请求和响应做进一步的处理，类似于Servlet的Filter的作用**，比如当用户访问你的域名时，自动辨别用户语言，然后选择对应的语言服务器进行处理。  
七层的负载均衡主要适用于应用HTTP协议，比如众多的网站等基于B/S开发的系统。

[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM2OTg2MDE1_size_16_color_FFFFFF_t_70]: https://img-blog.csdnimg.cn/20200524122515875.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM2OTg2MDE1,size_16,color_FFFFFF,t_70