Nginx如何實現負載均衡釋出策略？

Dusk_Yun發表於2024-08-20
Nginx負載

在Linux中，Nginx實現負載均衡釋出策略主要依賴於其反向代理功能。Nginx作為高效能的開源web伺服器和反向代理伺服器，具有輕量級、高併發、低記憶體消耗等特點，被廣泛用於搭建靜態資源伺服器、負載均衡、反向代理等場景。以下是Nginx實現負載均衡釋出策略的詳細過程：

一、負載均衡基本概念：

負載均衡，其含義就是將負載（工作任務）進行平衡、分攤到多個操作單元上進行執行，例如FTP伺服器，web伺服器，企業核心應用伺服器等，從而協同完成工作任務。Nginx中，這通常意味著將客戶端的請求根據一定的策略分發到後端的多臺伺服器上進行處理

二、Nginx負載均衡的實現方式

Nginx透過HTTP反向代理的方式實現負載均衡。當客戶端傳送請求時，Nginx作為代理伺服器將請求轉發給後臺的多臺伺服器，再將伺服器處理的結果返回給客戶端

三、負載均衡分發策略

Nginx支援多種負載均衡分發策略，以適應不同的應用場景和需求，其中包含：

1、輪詢

  • 原理：Nginx將請求按順序輪流分配給後端伺服器，每個請求依次輪詢
  • 適用場景：適用於後端伺服器效能相近的情況
  • 特點：實現簡單，絕對均衡，但可能會因後端伺服器處理能力的不同影響整個叢集的處理效能

2、權重輪詢

  • 原理：在輪詢的基礎上，為不同的後端伺服器分配不同的權重。Nginx會根據伺服器的權重進行輪詢，權重較高的伺服器將獲得更多的請求
  • 適用場景：適用於後端伺服器效能和負載差異較大的場景
  • 特點：能夠更靈活的根據伺服器效能分配請求，提高系統的整體效能和穩定性

3、IP雜湊

  • 原理：根據請求的源IP地址進行雜湊計算，將同一個客戶端的請求分發到同一個後端伺服器上
  • 適用場景：適用於需要維持會話的場景，如：購物車、使用者登入等
  • 特點：能夠保證來自同一個IP地址的請求始終被髮送到同一臺伺服器，從而實現會話保持。但可能會導致伺服器叢集內的負載不均衡，導致一臺伺服器壓力過大

4、最少連線數

  • 原理：Nginx會記錄每個後端伺服器的當前連線數，並將新的請求分配給連線數最少的伺服器
  • 適用場景：適用於後端伺服器效能差異不大，但希望儘可能均衡各伺服器負載的情況
  • 特點：能夠動態的根據伺服器當前的負載情況分配請求，提高系統的整體效能和穩定性

5、加權最少連線數

  • 原理：在最少連線數的基礎上，結合權重進行分配。Nginx會根據伺服器的權重和當前連線數來分配請求，確保權重較高的伺服器在負載較低時能夠獲得更多的請求
  • 適用場景：與最少連線數類似，但更適用於後端伺服器效能和負載差異較大的場景
  • 特點：結合了輪詢和最少連線數的優點，能夠在保證負載均衡的同時，提高伺服器的使用率

四、配置過程

  1. 安裝Nginx：在Linux伺服器上安裝Nginx，具體安裝可參考二進位制部署Nginx
  2. 準備後端伺服器：在後臺準備多個伺服器用於處理請求，這些伺服器可以是物理伺服器，也可以是同一臺伺服器的多個虛擬機器
  3. 編輯Nginx配置檔案：通常位於/etc/nginx/nginx.conf。在http模組中新增upstream塊來定義一組後端伺服器，並根據需要配置輪詢、權重等引數
  4. 配置代理轉發：在server塊中配置location指令，使用proxy_pass將請求轉發到upstream塊中定義的後端伺服器組
  5. 儲存並重啟Nginx：儲存配置檔案並重啟Nginx服務，使配置生效

五、示例配置

以下是一個簡單的Nginx負載均衡配置示例：

http {  
    upstream backend {  
        server backend1.example.com weight=1;  
        server backend2.example.com weight=2;  
    }  
  
    server {  
        listen 80;  
        server_name example.com;  
  
        location / {  
            proxy_pass http://backend;  
            proxy_set_header Host $host;  
            proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;  
        }  
    }  
}

綜上所述，在這個示例中，upstream塊定義了一個名為backend的後端伺服器組，包含兩個後端伺服器backend1.example.com和backend2.example.com，並分別為它們分配了權重1和2。當客戶端傳送請求到example

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