nignx負(fù)載均衡算法分享

一、Nginx負(fù)載均衡算法

1、輪詢（默認(rèn)）

每個(gè)請(qǐng)求按時(shí)間順序逐一分配到不同的后端服務(wù)，如果后端某臺(tái)服務(wù)器死機(jī)，自動(dòng)剔除故障系統(tǒng)，使用戶訪問不受影響。

2、weight（輪詢權(quán)值）

weight的值越大分配到的訪問概率越高，主要用于后端每臺(tái)服務(wù)器性能不均衡的情況下�；蛘邇H僅為在主從的情況下設(shè)置不同的權(quán)值，達(dá)到合理有效的地利用主機(jī)資源。

3、ip_hash源地址哈希法

源地址哈希的思想是根據(jù)獲取客戶端的IP地址，通過哈希函數(shù)計(jì)算得到的一個(gè)數(shù)值，用該數(shù)值對(duì)服務(wù)器列表的大小進(jìn)行取模運(yùn)算，得到的結(jié)果便是客服端要訪問服務(wù)器的序號(hào)。采用源地址哈希法進(jìn)行負(fù)載均衡，同一IP地址的客戶端，當(dāng)后端服務(wù)器列表不變時(shí)，它每次都會(huì)映射到同一臺(tái)后端服務(wù)器進(jìn)行訪問。

4、fair

比 weight、ip_hash更加智能的負(fù)載均衡算法，fair算法可以根據(jù)頁面大小和加載時(shí)間長短智能地進(jìn)行負(fù)載均衡，也就是根據(jù)后端服務(wù)器的響應(yīng)時(shí)間 來分配請(qǐng)求，響應(yīng)時(shí)間短的優(yōu)先分配。Nginx本身不支持fair，如果需要這種調(diào)度算法，則必須安裝upstream_fair模塊。

5、url_hash

按訪問的URL的哈希結(jié)果來分配請(qǐng)求，使每個(gè)URL定向到一臺(tái)后端服務(wù)器，可以進(jìn)一步提高后端緩存服務(wù)器的效率。Nginx本身不支持url_hash，如果需要這種調(diào)度算法，則必須安裝Nginx的hash軟件包。

一、輪詢（默認(rèn)）

每個(gè)請(qǐng)求按時(shí)間順序逐一分配到不同的后端服務(wù)器，如果后端服務(wù)器down掉，能自動(dòng)剔除。

二、weight

指定輪詢幾率，weight和訪問比率成正比，用于后端服務(wù)器性能不均的情況。
例如：

upstream bakend {  
server 192.168.0.14 weight=10;  
server 192.168.0.15 weight=10;  
}

三、ip_hash

每個(gè)請(qǐng)求按訪問ip的hash結(jié)果分配，這樣每個(gè)訪客固定訪問一個(gè)后端服務(wù)器，可以解決session的問題。
例如：

upstream bakend {  
ip_hash;  
server 192.168.0.14:88;  
server 192.168.0.15:80;  
}

四、fair（第三方）

按后端服務(wù)器的響應(yīng)時(shí)間來分配請(qǐng)求，響應(yīng)時(shí)間短的優(yōu)先分配。

upstream backend {  
server server1;  
server server2;  
fair;  
}

五、url_hash（第三方）

按訪問url的hash結(jié)果來分配請(qǐng)求，使每個(gè)url定向到同一個(gè)后端服務(wù)器，后端服務(wù)器為緩存時(shí)比較有效。
例：在upstream中加入hash語句，server語句中不能寫入weight等其他的參數(shù)，hash_method是使用的hash算法

upstream backend {  
server squid1:3128;  // 10.0.0.10:7777
server squid2:3128;  //10.0.0.11:8888
hash $request_uri;  
hash_method crc32; }

二、Nginx負(fù)載均衡調(diào)度狀態(tài)

在Nginx upstream模塊中，可以設(shè)定每臺(tái)后端服務(wù)器在負(fù)載均衡調(diào)度中的狀態(tài)，常用的狀態(tài)有：

1、down，表示當(dāng)前的server暫時(shí)不參與負(fù)載均衡

2、backup，預(yù)留的備份機(jī)器。當(dāng)其他所有的非backup機(jī)器出現(xiàn)故障或者忙的時(shí)候，才會(huì)請(qǐng)求backup機(jī)器，因此這臺(tái)機(jī)器的訪問壓力最低

3、max_fails，允許請(qǐng)求失敗的次數(shù)，默認(rèn)為1，當(dāng)超過最大次數(shù)時(shí)，返回proxy_next_upstream模塊定義的錯(cuò)誤。

4、fail_timeout，請(qǐng)求失敗超時(shí)時(shí)間，在經(jīng)歷了max_fails次失敗后，暫停服務(wù)的時(shí)間。max_fails和fail_timeout可以一起使用。

如果Nginx沒有僅僅只能代理一臺(tái)服務(wù)器的話，那它也不可能像今天這么火，Nginx可以配置代理多臺(tái)服務(wù)器，當(dāng)一臺(tái)服務(wù)器宕機(jī)之后，仍能保持系統(tǒng)可用。具體配置過程如下：

1. 在http節(jié)點(diǎn)下，添加upstream節(jié)點(diǎn)。

upstream linuxidc { 
      server 10.0.6.108:7080; 
      server 10.0.0.85:8980; 
}

2. 將server節(jié)點(diǎn)下的location節(jié)點(diǎn)中的proxy_pass配置為：http:// + upstream名稱，即“
http://linuxidc”.

location / { 
            root  html; 
            index  index.html index.htm; 
            proxy_pass http://linuxidc; 
}

3. 現(xiàn)在負(fù)載均衡初步完成了。upstream按照輪詢（默認(rèn)）方式進(jìn)行負(fù)載，每個(gè)請(qǐng)求按時(shí)間順序逐一分配到不同的后端服務(wù)器，如果后端服務(wù)器down掉，能自動(dòng)剔除。雖然這種方式簡便、成本低廉。但缺點(diǎn)是：可靠性低和負(fù)載分配不均衡。適用于圖片服務(wù)器集群和純靜態(tài)頁面服務(wù)器集群。

除此之外，upstream還有其它的分配策略，分別如下：

weight（權(quán)重）

指定輪詢幾率，weight和訪問比率成正比，用于后端服務(wù)器性能不均的情況。如下所示，10.0.0.88的訪問比率要比10.0.0.77的訪問比率高一倍。

upstream linuxidc{ 
      server 10.0.0.77 weight=5; 
      server 10.0.0.88 weight=10; 
}

ip_hash（訪問ip）

每個(gè)請(qǐng)求按訪問ip的hash結(jié)果分配，這樣每個(gè)訪客固定訪問一個(gè)后端服務(wù)器，可以解決session的問題。

upstream favresin{ 
      ip_hash; 
      server 10.0.0.10:8080; 
      server 10.0.0.11:8080; 
}

fair（第三方）

按后端服務(wù)器的響應(yīng)時(shí)間來分配請(qǐng)求，響應(yīng)時(shí)間短的優(yōu)先分配。與weight分配策略類似。

 upstream favresin{      
      server 10.0.0.10:8080; 
      server 10.0.0.11:8080; 
      fair; 
}

url_hash（第三方）

按訪問url的hash結(jié)果來分配請(qǐng)求，使每個(gè)url定向到同一個(gè)后端服務(wù)器，后端服務(wù)器為緩存時(shí)比較有效。

注意：在upstream中加入hash語句，server語句中不能寫入weight等其他的參數(shù)，hash_method是使用的hash算法。

 upstream resinserver{ 
      server 10.0.0.10:7777; 
      server 10.0.0.11:8888; 
      hash $request_uri; 
      hash_method crc32; 
}

upstream還可以為每個(gè)設(shè)備設(shè)置狀態(tài)值，這些狀態(tài)值的含義分別如下：

down 表示單前的server暫時(shí)不參與負(fù)載.

weight 默認(rèn)為1.weight越大，負(fù)載的權(quán)重就越大。

max_fails ：允許請(qǐng)求失敗的次數(shù)默認(rèn)為1.當(dāng)超過最大次數(shù)時(shí)，返回proxy_next_upstream 模塊定義的錯(cuò)誤.

fail_timeout : max_fails次失敗后，暫停的時(shí)間。

backup： 其它所有的非backup機(jī)器down或者忙的時(shí)候，請(qǐng)求backup機(jī)器。所以這臺(tái)機(jī)器壓力會(huì)最輕。

upstream bakend{ #定義負(fù)載均衡設(shè)備的Ip及設(shè)備狀態(tài)

  ip_hash; 
      server 10.0.0.11:9090 down; 
      server 10.0.0.11:8080 weight=2; 
      server 10.0.0.11:6060; 
      server 10.0.0.11:7070 backup; 
}

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