Nginx负载均衡几种方式

柔情只为你懂 2023-05-28 09:47 12阅读 0赞

# [Nginx搭建负载均衡**集群**][Nginx] #

(1).实验环境

youxi1　　192.168.5.101　　负载均衡器

youxi2　　192.168.5.102　　主机1

youxi3　　192.168.5.103　　主机2

(2).Nginx负载均衡策略

nginx的负载均衡用于upstream模板定义的后端服务器列表中选取一台服务器接收用户的请求。一个基本的upstream模块如下：

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

在upstream模块配置完成后，要让指定的访问反向代理到服务器列表，格式如下：

location ~ .*$ {
    　　index index.jsp index.html;
    　　proxy_pass http://[服务器组名称];
    }

扩展：nginx的location配置规则：[http://outofmemory.cn/code-snippet/742/nginx-location-configuration-xiangxi-explain][http_outofmemory.cn_code-snippet_742_nginx-location-configuration-xiangxi-explain]

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：

<table> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>fail_timeout</td> 
   <td>与max_fails结合使用</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>max_fails</td> 
   <td>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</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>fail_time</td> 
   <td>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？）</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>backup</td> 
   <td>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</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>down</td> 
   <td>标记服务器永久停机</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

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。

(3).实验

1）在负载均衡器youxi1上编译安装nginx

安装nginx的依赖包

[root@youxi1 ~]# yum -y install gcc gcc-c++ autoconf automake zlib zlib-devel openssl openssl-devel pcre pcre-devel

上传nginx源码包nginx-1.14.1.tar.gz，解压安装

[root@youxi1 ~]# tar xf nginx-1.14.1.tar.gz -C /usr/local/src/
    [root@youxi1 ~]# cd /usr/local/src/nginx-1.14.1/
    [root@youxi1 nginx-1.14.1]# ./configure --prefix=/usr/local/nginx  --with-http_dav_module --with-http_stub_status_module --with-http_addition_module --with-http_sub_module --with-http_flv_module  --with-http_mp4_module
    [root@youxi1 nginx-1.14.1]# make && make install
    [root@youxi1 nginx-1.14.1]# echo $?
    0

参数说明：

--with-http\_dav\_module，启用ngx\_http\_dav\_module支持（增加PUT,DELETE,MKCOL：创建集合,COPY**和**MOVE方法）默认情况下为关闭，需编译开启；

--with-http\_stub\_status\_module，启用ngx\_http\_stub\_status\_module支持（获取nginx自上次启动以来的**工作**状态）；

--with-http\_addition\_module，启用ngx\_http\_addition\_module支持（作为一个输出过滤器，支持不完全缓冲，分部分响应请求）；

--with-http\_sub\_module，启用ngx\_http\_sub\_module支持（允许用一些其他文本替换nginx响应中的一些文本）；

--with-http\_flv\_module，启用ngx\_http\_flv\_module支持（提供寻求内存使用基于时间的偏移量文件）；

--with-http\_mp4\_module，启用对mp4文件支持（提供寻求内存使用基于时间的偏移量文件）。

生成nginx用户

[root@youxi1 nginx-1.14.1]# useradd -M -s /sbin/nologin nginx

启动并添加开机自启

[root@youxi1 nginx-1.14.1]# /usr/local/nginx/sbin/nginx 
    [root@youxi1 nginx-1.14.1]# echo /usr/local/nginx/sbin/nginx >> /etc/rc.local
    [root@youxi1 nginx-1.14.1]# chmod +x /etc/rc.d/rc.local

如果防火墙是开启的记得添加端口号

[root@youxi1 nginx-1.14.1]# firewall-cmd --permanent --zone=public --add-port=80/tcp && firewall-cmd --reload
    success
    success

查看下界面，看看nginx是否正常安装

![format_png][]

测试完成后，修改nginx的配置文件，最后重启nginx

[root@youxi1 nginx-1.14.1]# cp /usr/local/nginx/conf/nginx.conf{,.bak}
    [root@youxi1 nginx-1.14.1]# vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
    user  nginx;　　//第2行
    location / {　　//第43行起
    　　root html;
    　　index index.html index.htm;
    　　if ($request_uri ~* \.html$){
    　　　　proxy_pass http://htmlservers;
    　　}
    　　if ($request_uri ~* \.php$){
    　　　　proxy_pass http://phpservers;
    　　}
    　　proxy_pass http://picservers;
    }
    upstream htmlservers {　　//在http模块下，server模块平级处添加
    　　server 192.168.5.102:80; 
    　　server 192.168.5.103:80;
    }
    upstream phpservers{
    　　server 192.168.5.102:80;
    　　server 192.168.5.103:80;
    }
    upstream picservers {
    　　server 192.168.5.102:80;
    　　server 192.168.5.103:80;
    }
    [root@youxi1 nginx-1.14.1]# /usr/local/nginx/sbin/nginx -s reload

2）在youxi2**和**youxi3上布置网页程序

[root@youxi2 ~]# yum -y install httpd
    [root@youxi2 ~]# echo youxi2 > /var/www/html/index.html
    [root@youxi2 ~]# echo youxi2.php > /var/www/html/index.php
    [root@youxi2 ~]# echo youxi2.other > /var/www/html/index.jsp
    [root@youxi2 ~]# systemctl start httpd.service
    
    [root@youxi3 ~]# yum -y install httpd
    [root@youxi3 ~]# echo youxi3 > /var/www/html/index.html 
    [root@youxi3 ~]# echo youxi3.php > /var/www/html/index.php 
    [root@youxi3 ~]# echo youxi3.other > /var/www/html/index.jsp 
    [root@youxi3 ~]# systemctl start httpd.service

如果防火墙是开启的，记得添加端口号

[root@youxi2 ~]# firewall-cmd --permanent --zone=public --add-port=80/tcp && firewall-cmd --reload
    success
    success
    
    [root@youxi3 ~]# firewall-cmd --permanent --zone=public --add-port=80/tcp && firewall-cmd --reload
    success

[Nginx]: https://www.cnblogs.com/diantong/p/11208508.html
[http_outofmemory.cn_code-snippet_742_nginx-location-configuration-xiangxi-explain]: http://outofmemory.cn/code-snippet/742/nginx-location-configuration-xiangxi-explain
[format_png]: /images/20230528/bac598ee8a1945eda964e963026abb9a.png