Nginx系列四：Nginx负载均衡

小咪咪 2023-01-03 04:55 238阅读 0赞

前言：nginx负载均衡往往配合高可用一起使用，解决代理服务器故障导致整个负载均衡全挂掉！关于高可用参考[Nginx系列六：Keepalived+Nginx高可用集群][Nginx_Keepalived_Nginx]

一：为什么要使用负载均衡？

随着业务的不断发展壮大，网站访问量和数据量也随之急剧增长，单机负载达到性能瓶颈，网站访问速度下降，为了提升网站访问速度，就需要对服务器进行水平扩充，负载均衡策略的出现和发展成为缓解上述问题的有效途径。

负载均衡的核心是将之前一台设备处理不完的请求，分摊到多台设备从而增加吞吐量、加强网络数据处理能力、提高网络的灵活性！

负载均衡结构如下：

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlYl9zbmFpbA_size_16_color_FFFFFF_t_70][]

二：负载均衡的几种算法策略

1：轮询（默认）

每个请求按时间顺序逐一分配到不同的后端服务器，如果后端服务器down掉，能自动剔除。
    upstream backserver {
        server 192.168.8.201;
        server 192.168.8.202;
    }
    
    特点：由于该算法中每个请求按时间顺序逐一分配到不同的服务器处理，因此适用于服务器性能相近的集群情况，其中每个服务器承载相同的负载。
    但对于服务器性能不同的集群而言，该算法容易引发资源分配不合理等问题。

2：weight 加权轮询

在默认轮询的基础上为每台服务器设置权重，解决服务器性能不同引发资源分配不合理的问题！
    weight值越大分配到的任务也就越多
    
    upstream backserver {
        server 192.168.8.201 weight=3;
        server 192.168.8.202 weight=7;
    }

3：IP 哈希（IP hash）

默认轮询和加权轮询虽然可以解决任务分发的问题，但是如果网站需要用户登录才能访问，而http又是无状态的，为了解决用户cookie的问题可以使用ip哈希的方式。
    依据发出请求的客户端 IP 的 hash 值来分配服务器，该算法可以保证同 IP 发出的请求映射到同一服务器，解决cookie问题。
    
    upstream backserver {
        ip_hash;
        server 192.168.8.201;
        server 192.168.8.202;
    }

4：fair

按后端服务器的响应时间来分配请求，响应时间短的优先分配。
    
    upstream backserver {
        server 192.168.8.201;
        server 192.168.8.202;
        fair;
    }

总结：在实际开发中这几种方式往往是结合在一起使用的

三：负载均衡的具体配置

1：在nginx.conf里添加负载服务器

http {
    	....
        upstream myServer {
            ip_hash;
            server 192.168.8.200:8080 weight=1 max_fails=1 fail_timeout=10;
            server 192.168.8.201:8080 weight=1 max_fails=1 fail_timeout=10;
            server 192.168.8.202:8080 weight=1 max_fails=1 fail_timeout=10;
        }
        log_format  main  '$remote_addr - $remote_user [$time_local] "$request" ' '$status $body_bytes_sent "$http_referer" ' '"$http_user_agent" "$http_x_forwarded_for"'  '$connection $upstream_addr '  'upstream_response_time $upstream_response_time request_time $request_time ';
       access_log  /var/log/nginx/access.log  main;
       ....
    }

2：在单个server块添加反向代理

server {
        #access_log /var/log/nginx/test/access.log;
        ....
        location / {   # 请求全部跳转
            proxy_pass http://myServer;
            proxy_set_header Host $host;
            proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
            proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
        }
        ....
    }

3：重启nginx

负载均衡常遇到的问题：  
    如果其中一台server挂了会不会影响系统请求？

解释：nginx默认配置max\_fails和fail\_timeout参数，当某台upstream server挂了，表示在10s(fail\_timeout)之内，有1(max\_fails)个请求打到这台挂了的服务器，nginx就会把这台upstream server设为down机的状态，时长是10s，在这10s内如果又有请求进来，就不会被转到这台server上，过了10s重新认为这台server又恢复了

[Nginx_Keepalived_Nginx]: https://blog.csdn.net/web_snail/article/details/112321503
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