Linux-Nginx负载均衡

Java基础

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2019-8-26

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负载均衡

负载均衡,英文名称为Load Balance,其意思就是分摊到多个操作单元上进行执行,例如Web服务器、FTP服务器、企业关键应用服务器和其它关键任务服务器等,从而共同完成工作任务。
负载均衡 建立在现有网络结构之上,它提供了一种廉价有效透明的方法扩展网络设备和服务器的带宽、增加吞吐量、加强网络数据处理能力、提高网络的灵活性和可用性。

架构图

image

负载均衡策略

Nginx 提供轮询(round robin)、IP 哈希(client IP)和加权轮询 3 种方式,默认情况下,Nginx 采用的是轮询。

轮询(默认)

每个请求按时间顺序逐一分配到不同的后端服务器,如果后端服务器down掉,能自动剔除。

upstream backserver { 
    server 192.168.1.14; 
    server 192.168.1.15;
 } 

加权轮询

指定轮询几率,weight和访问比率成正比,用于后端服务器性能不均的情况。

upstream backserver { 
    server 192.168.1.14 weight=1;
    server 192.168.1.15 weight=2; 
} 

ip_hash

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后端服务器,可以解决session的问题。

upstream backserver { 
    ip_hash; 
    server 192.168.0.14;
    server 192.168.0.15; 
} 

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 backserver {
    server server1;
    server server2;
    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,后端服务器为缓存时比较有效。

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

重试策略

可以为每个 backserver 指定最大的重试次数,和重试时间间隔,所使用的关键字是 maxfails 和 failtimeout。

upstream backserver { 
server 192.168.1.14  weight=1  max_fails=2 fail_timeout=30s; 
server 192.168.1.15  weight=2  max_fails=2 fail_timeout=30s;
} 

失败重试次数为3,且超时时间为30秒。

热机策略

upstream backserver {
 server 192.168.1.14  weight=1  max_fails=2 fail_timeout=30s;
 server 192.168.1.15  weight=2  max_fails=2 fail_timeout=30s;
server 192.168.1.16 backup;
}

当所有的非备机(non-backup)都宕机(down)或者繁忙(busy)的时候,就会使用由 backup 标注的备机。必须要注意的是,backup 不能和 ip_hash 关键字一起使用。

注意

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。

Nginx负载配置实例

nginx负载均衡配置,主要是proxy_pass,upstream的使用,在http段做如下配置,即可实现两个域名

upstream  www.linuxidc.com  
{
   server   10.0.1.50:8080;
   server   10.0.1.51:8080;
}

upstream  blog.linuxidc.com   
{
   server   10.0.1.50:8080;
   server   10.0.1.51:8080;
}

server
{
   listen  80;
   server_name  www.linuxidc.com;

   location / {
       proxy_pass        http://www.linuxidc.com;
       proxy_set_header   Host             $host;
       proxy_set_header   X-Real-IP        $remote_addr;
       proxy_set_header   X-Forwarded-For  $proxy_add_x_forwarded_for;
   }
}

server
{
   listen  80;
   server_name  blog.linuxidc.com wode.linuxidc.com;

   location / {
       proxy_pass        http://www.linuxidc.com;
       proxy_set_header   Host             $host;
       proxy_set_header   X-Real-IP        $remote_addr;
       proxy_set_header   X-Forwarded-For  $proxy_add_x_forwarded_for;
   }
}

Nginx负载均衡的优缺点

优点

1、工作在网络的7层之上,可以针对http应用做一些分流的策略,比如针对域名、目录结构,它的正则规则比HAProxy更为强大和灵活,这也是它目前广泛流行的主要原因之一,Nginx单凭这点可利用的场合就远多于LVS了。
2、Nginx对网络稳定性的依赖非常小,理论上能ping通就能进行负载功能,这个也是它的优势之一;相反LVS对网络稳定性依赖比较大。
3、可以承担高负载压力且稳定,在硬件不差的情况下一般能支撑几万次的并发量,负载度比LVS相对小些。
4、Nginx可以通过端口检测到服务器内部的故障,比如根据服务器处理网页返回的状态码、超时等等,并且会把返回错误的请求重新提交到另一个节点,不过其中缺点就是不支持url来检测。比如用户正在上传一个文件,而处理该上传的节点刚好在上传过程中出现故障,Nginx会把上传切到另一台服务器重新处理,而LVS就直接断掉了,如果是上传一个很大的文件或者很重要的文件的话,用户可能会因此而不满。

缺点

1、Nginx仅能支持http、https和Email协议,这样就在适用范围上面小些,这个是它的缺点。
2、对后端服务器的健康检查,只支持通过端口来检测,不支持通过url来检测。不支持Session的直接保持,但能通过ip_hash来解决。

作者:赵客缦胡缨v吴钩霜雪明