Nginx负载均衡

介绍

跨多个应用程序实例的负载平衡是常用的优化资源利用率、最大化吞吐量的技术，减少延迟，并确保容错配置。
可以使用nginx作为非常有效的HTTP负载均衡器来将流量分配到多个应用程序服务器并改进使用 nginx 的 Web 应用程序的性能、可扩展性和可靠性。

负载均衡方式

中支持以下负载平衡机制（或方法） nginx：

轮询(round-robin): 分发对应用程序服务器的请求以循环赛的方式，
最少连接 (least-connected):下一个请求分配给服务器，其中最少的活动连接数，
ip-hash(ip-hash) : 哈希函数用于确定哪个服务器应该为下一个请求选择（基于客户端的 IP 地址）。

默认负载平衡配置(轮询 round-robin)

使用 nginx 进行负载平衡的最简单配置可能看起来如下所示：

http {
    upstream myapp1 {
        server srv1.example.com;
        server srv2.example.com;
        server srv3.example.com;
    }

    server {
        listen 80;

        location / {
            proxy_pass http://myapp1;
        }
    }
}

在上面的示例中，同一应用程序有 3 个实例在 SRV1-SRV3 上运行。如果未专门配置负载平衡方法，它默认为轮循机制。所有请求都代理到服务器组 myapp1，nginx 应用 HTTP 负载平衡以分发请求。

nginx中的反向代理实现包括HTTP的负载平衡， HTTPS，FastCGI，uwsgi，SCGI，memcached和GRPC。

要为 HTTPS 而不是 HTTP 配置负载平衡，只需使用“https” 作为协议。

为 FastCGI、uwsgi、SCGI、memcached 或 GRPC 设置负载平衡时，请分别使用 fastcgi_pass、uwsgi_pass、scgi_pass、memcached_pass 和 grpc_pass 指令。

最少连接的负载平衡(least-connected)

另一个负载均衡规则是连接最少的。最少连接允许控制应用程序的负载在某些请求的情况下更公平地实例需要更长的时间才能完成。
使用最少连接的负载平衡，nginx将尝试不使繁忙的应用程序服务器具有过多的请求，分发新的请求改为对不太繁忙的服务器的请求。
nginx 中的最少连接负载平衡在将 least_conn 指令用作服务器组配置的一部分时被激活.

案例

http {
    upstream myapp1 {
        least_conn; #最少连接
        server srv1.example.com;
        server srv2.example.com;
        server srv3.example.com;
    }

    server {
        listen 80;
        location / {
            proxy_pass http://myapp1;
        }
    }
}

会话持久性(ip-hash)

请注意，使用轮询或最少连接的负载平衡，每个后续客户端的请求可能分发到不同的服务器中。不能保证同一客户端将始终是定向到同一服务器。
如果需要将客户端绑定到特定的应用程序服务器。换句话说，使客户端的会话始终指向特定服务器中从而保证cookie session的可用。使用用 ip_hash的平衡机制。
使用ip_hash，客户端的 IP 地址用作哈希密钥确定应为服务器组中的哪个服务器选择客户的要求。此方法可确保来自同一客户端的请求将始终定向到同一服务器，除非此服务器不可用。

要配置 IP 哈希负载平衡，只需将ip_hash指令添加到服务器组配置：

http {
    upstream myapp1 {
        ip_hash; #ip_hash
        server srv1.example.com;
        server srv2.example.com;
        server srv3.example.com;
    }

    server {
        listen 80;
        location / {
            proxy_pass http://myapp1;
        }
    }
}

加权负载平衡

每台被代理的服务器可能一定是同一配置，为了保证每一台服务器都健康运行。可以为每台服务器配置权重。
特别是普通轮询的负载均衡，不同配置服务器以统一权重处理请求，很难保证所有服务器完成得足够快。
请注意不只是轮询的方式可以加权“最少连接”与“ip_hash”同样适用。

为服务器指定权重参数时：

http {
    upstream myapp1 {
        server srv1.example.com weight=3; #定义权重3
        server srv2.example.com;#默认权重1
        server srv3.example.com;#默认权重1
    }

    server {
        listen 80;
        location / {
            proxy_pass http://myapp1;
        }
    }
}

此配置，每 5 个新请求将分布在应用程序实例如下：将定向 3 个请求对于 SRV1，一个请求将转到 SRV2，另一个请求将转到 SRV3。同样可以使用连接最少和最新版本的 nginx 中的 IP 哈希负载平衡。

健康检查

nginx使用健康检查（Health Checks）来监控后端服务器的状态，并根据检查结果来进行负载均衡和请求分发。
健康检查可以定期检查后端服务器的可用性，并将不可用或异常的服务器暂时从负载均衡池中移除，以确保请求只被发送到健康的服务器。
启用健康检查，你需要使用ngx_http_healthcheck_module模块，该模块在编译Nginx时可选择添加。

示例：

http {
    upstream myapp1 {
        server srv1.example.com weight=3 max_conns=1000 max_fails=2 fail_timeout=3; #定义权重3,最大连接数1000,失败次数2,每3秒重新连接不可用服务，
        server srv2.example.com ;#默认 weight=1 fail_timeout=10秒
        server srv2.example.com ;#默认 weight=1 fail_timeout=10秒
        server srv3.example.com down;#默认权重1；down标记服务不可用
    }

    server {
        listen 80;
        location / {
            proxy_pass http://myapp1;
        }
    }
}

语法：server address [parameters]

定义服务器。地址可以指定为域名或 IP 地址，如果未指定端口，则使用端口 80。解析为多个 IP 地址的域名定义一次多台服务器。addressparametersunix:

参数说明：

weight=number 设置服务器的权重，默认情况下为 1。
max_conns=number 限制与代理服务器最大的连接数量。默认值为零，表示没有限制。如果服务器组不驻留在共享内存中，该限制适用于每个工作进程。从版本 1.5.9 和版本 1.11.5 开始商用版本才有。
max_fails=number max_fails 指令将连续失败的尝试次数设置为与fail_timeout期间应发生的服务器通信。默认情况下，max_fails设置为 1。设置为 0 时，将禁用此服务器的运行状况检查。 fail_timeout 参数还定义服务器标记为失败的时间长度。服务器故障后的fail_timeout间隔后，nginx将开始正常使用实时客户端的请求探测服务器。如果探测成功，服务器将标记为活动服务器。
fail_timeout=time 异常服务重连时间默认10秒。
down 异常服务重连时间标记服务永久不可用。
backup将服务器标记为备份服务器。当主服务器不可用时，使用改服务器。该参数不能与hash, ip_hash, random一起使用。

backup参数不能与hash, ip_hash, random一起使用说明：

负载均衡方法的性质不适合与备份服务器一起使用：hash、ip_hash和random负载均衡方法都基于特定的算法来选择后端服务器。其中，hash和ip_hash会根据请求的某些属性（如客户端IP）选择服务器，而random则会随机选择服务器。这些方法的目的是实现负载均衡和请求分发，而不是提供备份服务器的功能。因此，在这些负载均衡方法下，备份服务器的作用会失去意义。
备份服务器的选择是根据主服务器的可用性来进行的：backup参数的作用是定义后备服务器，主要在主服务器不可用时起作用。它会接管主服务器的请求处理，以确保服务的高可用性。然而，负载均衡方法需要根据特定的算法选择服务器，无法兼顾备份服务器的角色。因此，backup参数与这些负载均衡方法的同时使用会导致功能冲突。

posted @ 2023-08-19 11:04 _dagger 阅读(71) 评论(0) 收藏举报

刷新页面返回顶部

dagger24