配置Nginx实现负载均衡

最新推荐文章于 2023-05-19 00:27:39 发布

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原文链接：https://blog.youkuaiyun.com/Daybreak1209/article/details/51554045

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#nginx #负载均衡

在关于高并发负载均衡一文中已经提到，企业在解决高并发问题时，一般有两个方向的处理策略，软件、硬件，硬件上添加负载均衡器分发大量请求，软件上可在高并发瓶颈处：数据库+web服务器两处添加解决方案，其中web服务器前面一层最常用的的添加负载方案就是使用nginx实现负载均衡。

一、负载均衡的作用

1、转发功能

按照一定的算法【权重、轮询】，将客户端请求转发到不同应用服务器上，减轻单个服务器压力，提高系统并发量。

2、故障移除

通过心跳检测的方式，判断应用服务器当前是否可以正常工作，如果服务器期宕掉，自动将请求发送到其他应用服务器。

3、恢复添加

如检测到发生故障的应用服务器恢复工作，自动将其添加到处理用户请求队伍中。

nginx_load_balance

二、Nginx实现负载均衡

同样使用两个tomcat模拟两台应用服务器，端口号分别为8080 和8081

1、Nginx的负载分发策略

Nginx 的 upstream目前支持的分配算法：

1)、轮询 ——1：1 轮流处理请求（默认）

每个请求按时间顺序逐一分配到不同的应用服务器，如果应用服务器down掉，自动剔除，剩下的继续轮询。

例如：

upstream bakend {
    server 192.168.159.10;
    server 192.168.159.11;
}

2)、权重 ——you can you up

通过配置权重，指定轮询几率，权重和访问比率成正比，用于应用服务器性能不均的情况。

upstream bakend {
    server 192.168.159.10 weight=5;
    server 192.168.159.11 weight=10;
}

3)、ip_哈希算法

每个请求按访问ip的hash结果分配，这样每个访客固定访问一个应用服务器，可以解决session共享的问题。

upstream resinserver{
    ip_hash;
    server 192.168.159.10:8080;
    server 192.168.159.11:8080;
}

4、fair（第三方）

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 resinserver{
    server server1;
    server server2;
    fair;
}

5、url_hash（第三方）

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，后端服务器为缓存时比较有效。

例：在upstream中加入hash语句，server语句中不能写入weight等其他的参数，hash_method是使用的hash算法

upstream resinserver{
    server squid1:3128;
    server squid2:3128;
    hash $request_uri;
    hash_method crc32;
}

2、配置Nginx的负载均衡与分发策略

通过在upstream参数中添加的应用服务器IP后添加指定参数即可实现，如：

upstream tomcatserver1 {
    server 192.168.72.49:8080 weight=3;
    server 192.168.72.49:8081;
} 
 
server {
    listen       80;
    server_name  8080.max.com;
    #charset koi8-r;
    #access_log  logs/host.access.log  main;
    location / {
        proxy_pass   http://tomcatserver1;
        index  index.html index.htm;
    }
}

通过以上配置，便可以实现，在访问8080.max.com这个网站时，由于配置了proxy_pass地址，所有请求都会先通过nginx反向代理服务器，在服务器将请求转发给目的主机时，读取upstream为 tomcatsever1的地址，读取分发策略，配置tomcat1权重为3，所以nginx会将大部分请求发送给49服务器上的tomcat1，也就是8080端口；较少部分给tomcat2来实现有条件的负载均衡，当然这个条件就是服务器1、2的硬件指数处理请求能力。

3、nginx其他配置

upstream myServer {  
    server 192.168.72.49:9090 down; 
    server 192.168.72.49:8080 weight=2 max_fails=2 fail_timeout=2; 
    server 192.168.72.49:6060; 
    server 192.168.72.49:7070 backup; 
}

1）down

表示单前的server暂时不参与负载

2）Weight

默认为1.weight越大，负载的权重就越大。

3）max_fails

允许请求失败的次数默认为1.当超过最大次数时，返回proxy_next_upstream 模块定义的错误

4）fail_timeout

max_fails 次失败后，暂停的时间。

5）Backup

其它所有的非backup机器down或者忙的时候，请求backup机器。所以这台机器压力会最轻。

三、实例

向web服务器中放入测试文件：

<html>  
<head>  
<title>Welcome to nginx!</title>  
</head>  
<body bgcolor="white" text="black">  
<center><h1>Welcome to nginx! 192.168.232.132</h1></center>  
</body>  
</html>

配置负载均衡服务器：

vi /etc/nginx/nginx.conf

内容如下：

user  nginx;
worker_processes  1;

error_log  /var/log/nginx/error.log warn;
pid        /var/run/nginx.pid;


events {
    worker_connections  1024;
}


http {
    include       /etc/nginx/mime.types;
    default_type  application/octet-stream;

    log_format  main  '$remote_addr - $remote_user [$time_local] "$request" '
                      '$status $body_bytes_sent "$http_referer" '
                      '"$http_user_agent" "$http_x_forwarded_for"';

    access_log  /var/log/nginx/access.log  main;

    sendfile        on;
    #tcp_nopush     on;

    keepalive_timeout  65;

    #gzip  on;
    upstream test.miaohr.com {
    server 192.168.232.132:80;
    server 192.168.232.133:80;
    }
    

    server {   
        listen       80;   
        server_name  test.miaohr.com;   
        charset utf-8;   
        location / {   
            root   html;   
            index  index.html index.htm;   
            proxy_pass        http://test.miaohr.com;   
            proxy_set_header  X-Real-IP  $remote_addr;   
            client_max_body_size  100m;
        }   
  
  
        location ~ ^/(WEB-INF)/ {    
        deny all;    
        }    
  
        error_page   500 502 503 504  /50x.html;   
        location = /50x.html {   
            root   /var/www/html/;   
        }   
    }   
}

下面浏览器打开:192.168.232.134，如果132、133交替显示则表明试验成功。

四、使用Nginx的高可用

除了要实现网站的高可用，也就是提供n多台服务器用于发布相同的服务，添加负载均衡服务器分发请求以保证在高并发下各台服务器能相对饱和的处理请求。同样，负载均衡服务器也需要高可用，以防如果负载均衡服务器挂掉了，后面的应用服务器也紊乱无法工作。

实现高可用的方案：添加冗余。添加n台nginx服务器以避免发生上述单点故障。具体方案详见下文：keepalive+nginx实现负载均衡高可用

五、总结

总结一点，负载均衡不论是各种软件或硬件上的解决方案，主要还是将大量的并发请求按照一定的规律分发给不同的服务器处理，从而减少某台服务器的瞬时压力，提高网站的抗并发能力。nginx在负载均衡的应用之所以广泛，笔者认为这归功于它的灵活配置，一个nginx.conf文件解决大部分问题，不论是nignx创建虚拟服务器、nginx的反向代理服务器，还是本文介绍的nginx的负载均衡，几乎都在这个配置文件中进行。服务器上只负责把nginx搭好，跑起来即可。而且它本身轻量级，不需要占用服务器太多资源就可以达到较好的效果，腻害。