Nginx负载均衡配置及算法详解

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原文作者:yjssjm

1.简单介绍负载均衡

如果你的nginx服务器给2台web服务器做代理,负载均衡算法采用轮询,那么当你的一台机器web程序关闭造成web不能访问,那么nginx服务器分发请求还是会给这台不能访问的web服务器,如果这里的响应连接时间过长,就会导致客户端的页面一直在等待响应,对用户来说体验就打打折扣,这里我们怎么避免这样的情况发生呢。这里我配张图来说明下问题。 

在这里插入图片描述

如果负载均衡中其中web2发生这样的情况,nginx首先会去web1请求,但是nginx在配置不当的情况下会继续分发请求到web2,然后等待web2响应,直到我们的响应时间超时,才会把请求重新分发给web1,这里的响应时间如果过长,用户等待的时间就会越长。

2.准备工作

三台装有nginx的虚拟机,一台做反向代理服务器,另外两台做真实服务器,模拟负载均衡。

192.168.13.129       #反向代理服务器
192.168.13.133       #真实服务器
192.168.13.139       #真实服务器 

3.三台服务器的配置

我们在反向代理服务器上(192.168.13.139)进行如下配置:
[root@real-server ~]# vim /etc/nginx/conf.d/default.conf
清空并添加以下内容
upstream test_server {
      server 192.168.62.157:8080;
      server 192.168.62.158:8080;
    }
 server {
        listen 80;
        server_name localhost;
        location / {
           proxy_pass  http://test_server;
        }
}
[root@server ~]# nginx -t
[root@server ~]# nginx -s reload 

第一台真实服务器配置(192.168.13.133):
[root@real-server ~]# vim /etc/nginx/conf.d/default.conf
清空并添加以下内容
server {
        listen 80;
        server_name localhost;
        location / {
                root    /usr/share/nginx/html/login;
                index   index.html index.html;
                }
}
[root@real-server ~]# nginx -t
[root@real-server ~]# nginx -s reload
#创建目录和文件并写入测试数据
[root@real-server ~]# mkdir -p /usr/share/nginx/html/login
[root@real-server ~]# echo "this is first real-server" > /usr/share/nginx/html/login/index.html 

第二台真实服务器配置(192.168.13.139):
[root@real-server ~]# vim /etc/nginx/conf.d/default.conf
清空并添加以下内容
server {
        listen 80;
        server_name localhost;
        location / {
                root    /usr/share/nginx/html/login;
                index   index.html index.html;
                }
}
[root@real-server ~]# nginx -t
[root@real-server ~]# nginx -s reload
#创建目录和文件并写入测试数据
[root@real-server ~]# mkdir -p /usr/share/nginx/html/login
[root@real-server ~]# echo "this is second real-server" > /usr/share/nginx/html/login/index.html 

测试:打开网页输入反向代理服务器ip:http://192.168.13.129/

在这里插入图片描述

刷新一下

在这里插入图片描述

4.负载均衡算法

upstream 支持4种负载均衡调度算法:

A、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;

B、ip_hash:每个请求按访问IP的hash结果分配,同一个IP客户端固定访问一个后端服务器。可以保证来自同一ip的请求被打到固定的机器上,可以解决session问题。

C、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。后台服务器为缓存的时候效率。

D、fair:这是比上面两个更加智能的负载均衡算法。此种算法可以依据页面大小和加载时间长短智能地进行负载均衡,也就是根据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。Nginx本身是不支持 fair的,如果需要使用这种调度算法,必须下载Nginx的 upstream_fair模块。 

配置实例
1、热备:如果你有2台服务器,当第一台服务器发生事故时,才启用第二台服务器给提供服务。

在这里插入图片描述

upstream test_server {
      server 192.168.13.133:80;
      server 192.168.13.139:80 backup;
    } 

然后再次访问方向代理服务器ip

在这里插入图片描述

2.轮询:nginx默认就是轮询其权重都默认为1,服务器的访问顺序就是第一台服务器,第二台,第一台,第二台然后再次循环(因为默认是轮询,所以不需要加任何参数)

3、加权轮询:跟据配置的权重的大小而分发给不同服务器不同数量的请求。如果不设置,则默认为1。

在这里插入图片描述

upstream test_server {
      server 192.168.13.133:80 weight=1;
      server 192.168.13.139:80 weight=3;
    } 

4、ip_hash:nginx会让相同的客户端ip请求相同的服务器。

upstream test_server {
      server 192.168.13.133:80;
      server 192.168.13.139:80;
      ip_hash;
    } 

5、nginx负载均衡配置状态参数

upstream test_server {
      server 192.168.13.133:80 weight=2 max_fails=2 fail_timeout=2; 
      #加权轮询的权值是2,允许请求失败两次,然后暂停服务两秒
      server 192.168.13.139:80 weight=3 max_fails=3 fail_timeout=3;
      #加权轮询的权值是3,允许请求失败三次,然后暂停服务三秒
    }