Nginx负载均衡策略

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关于负载均衡

在服务器集群中，Nginx 起到一个代理服务器的角色（即反向代理），为了避免单独一个服务器压力过大，将来自用户的请求转发给不同的服务器。

负载均衡策略

负载均衡用于从 “upstream” 模块定义的后端服务器列表中选取一台服务器接受用户的请求。

一个最基本的upstream模块配置如下：

        upstream trans_api {
                server 100.111.1.128:8000;
                server 100.111.1.129:80;
        }

在 upstream 模块配置完成后，配置指定的访问反向代理到服务器列表：

         location ^~ /test {
            proxy_pass http://trans_api;
        }

目前Nginx服务器的 upstream 模块支持 6 种方式分配。

1、轮询

这是最基本的配置方法，也是 upstream 模块默认的负载均衡默认策略。每个请求会按时间顺序逐一分配到不同的后端服务器。

注意：

• 在轮询中，如果服务器 down 掉了，会自动剔除该服务器。
• 缺省配置就是轮询策略。
• 此策略适合服务器配置相当，无状态且短平快的服务使用。

2、weight

权重方式，在轮询策略的基础上指定轮询的几率。

        upstream trans_api {
                server 100.111.1.128:8000 weight=2;
                server 100.111.1.129:80;
        }

在该例子中，weight 参数用于指定轮询几率，weight 的默认值为 1； weight 的数值与访问比率成正比，比如 100.111.1.128:8000 被访问的几率为其他服务器的两倍。

注意：

• 权重越高分配到需要处理的请求越多。
• 此策略可以与least_conn和ip_hash结合使用。
• 此策略比较适合服务器的硬件配置差别比较大的情况。

3、ip_hash

指定负载均衡器按照基于客户端 IP 的分配方式，这个方法确保了相同的客户端的请求一直发送到相同的服务器，以保证 session 会话。这样每个访客都固定访问一个后端服务器，可以解决 session 不能跨服务器的问题。

        upstream trans_api {
        ip_hash;
                server 100.111.1.128:8000 weight=2;
                server 100.111.1.129:80;
        }

注意：

• 在 nginx 版本1.3.1之前，不能在 ip_hash 中使用权重（weight）。
• ip_hash 不能与 backup 同时使用。
• 此策略适合有状态服务，比如 session。
• 当有服务器需要剔除，必须手动 down 掉。

4、least_conn

把请求转发给连接数较少的后端服务器。轮询算法是把请求平均的转发给各个后端，使它们的负载大致相同；但是，有些请求占用的时间很长，会导致其所在的后端负载较高。这种情况下，least_conn 这种方式就可以达到更好的负载均衡效果。

        upstream trans_api {
        least_conn;
                server 100.111.1.128:8000 weight=2;
                server 100.111.1.129:80;
        }

注意：

• 此负载均衡策略适合请求处理时间长短不一造成服务器过载的情况。

5、第三方策略

第三方的负载均衡策略的实现需要安装第三方插件。

fair

按照服务器端的响应时间来分配请求，响应时间短的优先分配。

        upstream trans_api {
                server 100.111.1.128:8000 weight=2;
                server 100.111.1.129:80;
        fair; 
        }

url_hash

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，要配合缓存命中来使用。同一个资源多次请求，可能会到达不同的服务器上，导致不必要的多次下载，缓存命中率不高，以及一些资源时间的浪费。而使用 url_hash，可以使得同一个 url（也就是同一个资源请求）会到达同一台服务器，一旦缓存住了资源，再此收到请求，就可以从缓存中读取。

        upstream trans_api {
        hash $request_uri;
                server 100.111.1.128:8000 weight=2;
                server 100.111.1.129:80;
        }

总结

以上就是是 6 种负载均衡策略的实现方式。在日常工作中，需要根据不同的场景进行选择运用，大都是多种策略结合使用以达到实际需求。

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