nginx负载均衡

2019/04/10 10:10
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下面将介绍nginx开源版内置的4种负载均衡策略和2种三方负载均衡策略,他们分别是:

本文只是展示了部分nginx实现负载均衡时可以使用的策略模块,另外在nginx商业版中还存在其他内置的策略模块。负载均衡的三方策略可以在三方模块列表这里找到。

轮询

默认情况

nginx将所有请求均匀的分给集群中的每台服务器。

upstream test {
	server 127.0.0.1:7001; # 等同于server 127.0.0.1:7001 weight=1;
	server 150.109.118.85:7001; # 等同于server 150.109.118.85:7001 weight=1;
}

server {
	listen 8081;
	server_name localhost;

	location / {
		proxy_pass http://test/;
	}
}

upstream:定义一个服务集群。
proxy_pass: 将匹配的请求代理转发到proxy_pass后面配置的服务上,这里因为需要配置负载均衡,所以这里http://后面必须要跟上upstream定义的服务集群。

注意:upstream定义服务集群时,配置的服务地址只能是域名+端口或者ip+端口,不能带有协议和路径,否则nginx会报nginx: [emerg] invalid host in upstream这个错误信息。

加权(weight)

upstream test {
	server 127.0.0.1:7001 weight=2;
	server 150.109.118.85:7001 weight=1;
}

前面两次请求都会转发到127.0.0.1:7001这个服务,后面一次请求会转发到150.109.118.85:7001这个服务,再后面两次转发到127.0.0.1:7001,。。。

最少连接数

文件位置:src/http/modules/ngx_http_upstream_least_conn_module.c

nginx请求分配给active_connection/weight最小的服务器。

upstream test {
  	least_conn;
	server 127.0.0.1:7001 weight=1;
	server 150.109.118.85:7001 weight=1;
}

ip_hash

文件位置:src/http/modules/ngx_http_upstream_ip_hash_module.c

根据用户的ip,计算出一个hash值,如果负载均衡缓存中有这个hash对应的服务器,那就直接转发到对应的服务器上。

upstream test {
  	ip_hash;
	server 127.0.0.1:7001;
	server 150.109.118.85:7001;
}

nginx使用ip_hash策略后,只要用户电脑的ip不变化,就会始终请求同一台业务服务。

应用场景:nginx负载均衡策略:ip_hash、url_hash这篇文章中有介绍一个可以使用ip_hash的例子。在实现文件上传功能时,要实现一个大文件上传,往往会将这个大文件分成多个片段,然后上传到服务器,如果使用前面给的策略,就会出现同一个文件的分片被上传到不同服务器,导致文件合并失败,不能达到预期效果。nginx使用ip_hash策略后,客户端只要上传了当前文件的一个片段,后续文件片段上传的时候,nginx通过计算ip的hash,自动把请求转发到hash对应的服务器。

hash

文件位置:src/http/modules/ngx_http_upstream_hash_module.c

可以进行hash计算的有remote_addr(客户端ip)(从测试结果上面看感觉可以直接替换掉ip_hash)、request_uri(请求uri)、args(请求参数),下面主要以request_uri的使用作为展示,其他两个使用都类似。

根据请求的uri计算出一个hash值,然后将该请求转发到一台服务器上面,后续请求通过hash计算后,如果有相同的hash,那么就会将该请求转发到该hash对应的服务器。

如果集群中某台服务器宕机之后会出现什么情况:假设r1命中a服务器;r2命中b服务器。当a服务器宕机,之前通过r1计算出来的hash与a服务器的对应情况会失效,r1将重新分配给b服务器。后续a服务器恢复正常后,r1还是会分配给b服务器。

upstream test {
  	hash $request_uri;
	server 127.0.0.1:7001;
	server 150.109.118.85:7001;
}

应用场景:nginx负载均衡策略:ip_hash、url_hash有介绍,所有请求相同的文件资源的请求都会被转发到同一个服务器,资源更容易命中缓存,减少宽带和资源下载时间。

consistent_hash

consistent_hash(一致性hash)这个模块使用方式和nginx内置的hash模块几乎相同。能够使用consistent_hash进行计算的内容和前面提到的nginx内置的hash模块一样,有remote_addr、request_uri、args。这是一个三方模块,可以在ngx_http_consistent_hash这里下载。

upstream test {
	consistent_hash $request_uri;
	server 127.0.0.1:7001;
	server 150.109.118.85:7001;
}

fair

响应时间短的服务优先分配请求。这个是三方模块,可以在nginx_upstream_fair这里下载模块。这个模块上次更新是8年前,可能需要考虑下是否需要使用这个。

upstream test {
	fair;
	server 127.0.0.1:7001;
	server 150.109.118.85:7001;
}

测试中得出效果和轮询默认情况效果一样,暂时没有找到问题在哪。。。

负载均衡相关参数

down

标识down的服务器暂时不支持资源请求。

upstream test {
	server 127.0.0.1:7001 down;
	server 150.109.118.85:7001;
}

上面负载均衡的例子中,因为127.0.0.1:7001标识为down,所以不会有请求转发到这个服务,所有的请求都会转发到150.109.118.85:7001这个服务。

weight

集群中服务的权重值,默认是1。在只有weight这一个影响条件下,且集群中服务都正常,nginx会将更多的请求转发到weight更大的服务。

upstream test {
	server 127.0.0.1:7001 weight=2;
	server 150.109.118.85:7001 weight=1;
}

这个集群中127服务和150服务各处理的请求比例为2:1。

max_fails

允许服务处理请求时服务出错的次数,默认为1。当服务处理请求发生错误的次数超过max_fails时,后面的请求暂时不会转发到这台发生错误的服务。

upstream test {
	server 127.0.0.1:7001 max_fail=1;
	server 150.109.118.85:7001;
}

fail_timeout

当服务处理请求发生错误的次数超过max_fails以后,nginx会暂时禁止将请求转发到这个服务。当过去fail_timeout设置的时间以后,nginx会尝试将请求转发到刚才被禁止的服务,如果服务正常,那么后续的请求可以继续转发到这台服务,如果服务错误,那么继续等待fail_timeout时间后再来检测。fail_timeout默认时间是10s。

upstream test {
	server 127.0.0.1:7001 max_fail=1 fail_timeout=10s;
	server 150.109.118.85:7001;
}

backup

备用服务器,当所有非backup服务发生错误被停用或者设置为down时,nginx会启用标识为backup的服务。

upstream test {
	server 127.0.0.1:7001 backup;
	server 150.109.118.85:7001;
}

max_conns

这个功能存在于nginx商业版。同一服务同时处理请求的个数。防止服务因处理请求过多,服务器性能不足,发生宕机的情况。

upstream test {
	server 127.0.0.1:7001 max_conns=10000;
	server 150.109.118.85:7001;
}

slow_start

这个功能存在于nginx商业版。当集群中错误服务等待fail_timeout时间后,nginx检测到这个服务能够正常使用后,再等待slow_start时间后,才正式使用这个服务。

upstream test {
	server 127.0.0.1:7001 slow_start=30s;
	server 150.109.118.85:7001;
}

原文出处:https://www.cnblogs.com/helloxiaoduan/p/12586307.html

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