Nginx負載均衡詳解

下面將介紹Nginx開源版內建的4種負載均衡策略和2種三方負載均衡策略，他們分別是

本文只是展示了部分nginx實現負載均衡時可以使用的策略模組，另外在nginx商業版中還存在其他內建的策略模組。負載均衡的三方策略可以在三方模組列表這裡找到。

nginx將所有請求均勻的分給叢集中的每臺伺服器。

upstream test {
	server 127.0.0.1:7001; # 等同於server 127.0.0.1:7001 weight=1;
	server 150.109.118.85:7001; # 等同於server 150.109.118.85:7001 weight=1;
}
server {
	listen 8081;
	server_name localhost;
	location / {
		proxy_pass 
	}
}

upstream：定義一個服務叢集。
proxy_pass: 將匹配的請求代理轉發到proxy_pass後面配置的服務上，這裡因為需要配置負載均衡，所以這裡 http://後面必須要跟上upstream定義的服務叢集。

注意：upstream定義服務叢集時，配置的服務地址只能是域名+埠或者ip+埠，不能帶有協議和路徑，否則nginx會報 nginx: [emerg] invalid host in upstream這個錯誤資訊。

 

upstream test {
	server 127.0.0.1:7001 weight=2;
	server 150.109.118.85:7001 weight=1;
}

前面兩次請求都會轉發到 127.0.0.1:7001這個服務，後面一次請求會轉發到 150.109.118.85:7001這個服務，再後面兩次轉發到 127.0.0.1:7001，。。。

最少連線數

檔案位置：src/http/modules/ngx_http_upstream_least_conn_module.c

nginx請求分配給active_connection/weight最小的伺服器。

upstream test {
  	least_conn;
	server 127.0.0.1:7001 weight=1;
	server 150.109.118.85:7001 weight=1;
}

檔案位置：src/http/modules/ngx_http_upstream_ip_hash_module.c

根據使用者的ip，計算出一個hash值，如果負載均衡快取中有這個hash對應的伺服器，那就直接轉發到對應的伺服器上。

upstream test {
  	ip_hash;
	server 127.0.0.1:7001;
	server 150.109.118.85:7001;
}

nginx使用ip_hash策略後，只要使用者電腦的ip不變化，就會始終請求同一臺業務服務。

應用場景：在實現檔案上傳功能時，要實現一個大檔案上傳，往往會將這個大檔案分成多個片段，然後上傳到伺服器，如果使用前面給的策略，就會出現同一個檔案的分片被上傳到不同伺服器，導致檔案合併失敗，不能達到預期效果。nginx使用ip_hash策略後，客戶端只要上傳了當前檔案的一個片段，後續檔案片段上傳的時候，nginx透過計算ip的hash，自動把請求轉發到hash對應的伺服器。

檔案位置：src/http/modules/ngx_http_upstream_hash_module.c

可以進行hash計算的有remote_addr（客戶端ip）（從測試結果上面看感覺可以直接替換掉ip_hash）、request_uri(請求uri)、args（請求引數），下面主要以request_uri的使用作為展示，其他兩個使用都類似。

根據請求的uri計算出一個hash值，然後將該請求轉發到一臺伺服器上面，後續請求透過hash計算後，如果有相同的hash，那麼就會將該請求轉發到該hash對應的伺服器。

如果叢集中某臺伺服器當機之後會出現什麼情況：假設r1命中a伺服器；r2命中b伺服器。當a伺服器當機，之前透過r1計算出來的hash與a伺服器的對應情況會失效，r1將重新分配給b伺服器。後續a伺服器恢復正常後，r1還是會分配給b伺服器。

upstream test {
  	hash $request_uri;
	server 127.0.0.1:7001;
	server 150.109.118.85:7001;
}

應用場景：所有請求相同的檔案資源的請求都會被轉發到同一個伺服器，資源更容易命中快取，減少寬頻和資源下載時間。

consistent_hash（一致性hash）這個模組使用方式和nginx內建的hash模組幾乎相同。能夠使用consistent_hash進行計算的內容和前面提到的nginx內建的hash模組一樣，有remote_addr、request_uri、args。這是一個三方模組，可以在ngx_http_consistent_hash這裡下載。

upstream test {
	consistent_hash $request_uri;
	server 127.0.0.1:7001;
	server 150.109.118.85:7001;
}

響應時間短的服務優先分配請求。這個是三方模組，可以在 s 這裡下載模組。這個模組上次更新是8年前，可能需要考慮下是否需要使用這個。

upstream test {
	fair;
	server 127.0.0.1:7001;
	server 150.109.118.85:7001;
}

測試中得出效果和輪詢預設情況效果一樣，暫時沒有找到問題在哪。。。

標識 down的伺服器暫時不支援資源請求。

upstream test {
	server 127.0.0.1:7001 down;
	server 150.109.118.85:7001;
}

上面負載均衡的例子中，因為 127.0.0.1:7001標識為 down，所以不會有請求轉發到這個服務，所有的請求都會轉發到 150.109.118.85:7001這個服務。

叢集中服務的權重值，預設是1。在只有weight這一個影響條件下，且叢集中服務都正常，nginx會將更多的請求轉發到weight更大的服務。

upstream test {
	server 127.0.0.1:7001 weight=2;
	server 150.109.118.85:7001 weight=1;
}

這個叢集中127服務和150服務各處理的請求比例為2:1。

允許服務處理請求時服務出錯的次數，預設為1。當服務處理請求發生錯誤的次數超過max_fails時，後面的請求暫時不會轉發到這臺發生錯誤的服務。

upstream test {
	server 127.0.0.1:7001 max_fail=1;
	server 150.109.118.85:7001;
}

當服務處理請求發生錯誤的次數超過max_fails以後，nginx會暫時禁止將請求轉發到這個服務。當過去fail_timeout設定的時間以後，nginx會嘗試將請求轉發到剛才被禁止的服務，如果服務正常，那麼後續的請求可以繼續轉發到這臺服務，如果服務錯誤，那麼繼續等待fail_timeout時間後再來檢測。fail_timeout預設時間是10s。

upstream test {
	server 127.0.0.1:7001 max_fail=1 fail_timeout=10s;
	server 150.109.118.85:7001;
}

備用伺服器，當所有非backup服務發生錯誤被停用或者設定為down時，nginx會啟用標識為backup的服務。

upstream test {
	server 127.0.0.1:7001 backup;
	server 150.109.118.85:7001;
}

這個功能存在於nginx商業版。同一服務同時處理請求的個數。防止服務因處理請求過多，伺服器效能不足，發生當機的情況。

upstream test {
	server 127.0.0.1:7001 max_conns=10000;
	server 150.109.118.85:7001;
}

這個功能存在於nginx商業版。當叢集中錯誤服務等待fail_timeout時間後，nginx檢測到這個服務能夠正常使用後，再等待slow_start時間後，才正式使用這個服務。

upstream test {
	server 127.0.0.1:7001 slow_start=30s;
	server 150.109.118.85:7001;
}

原文地址：