目錄

• 一、upstream模塊簡介
• 二、負(fù)載均衡算法簡介
• 1、輪詢
• 2、權(quán)重輪詢
• 3、IP哈希
• 4、最小連接數(shù)
• 5、最短響應(yīng)時間
• 6、url_hash算法
• 三、配置示例
• 四、負(fù)載均衡效果展示
• 1、部署2個web服務(wù)器
• 2、配置nginx服務(wù)
• 3、配置域名解析
• 4、訪問域名驗證
• 5、停止s142的web服務(wù)后再次訪問
• 6、修改調(diào)度算法為輪詢
• 總結(jié)

一、upstream模塊簡介

Nginx的負(fù)載均衡功能依賴于ngx_http_upsteam_module模塊，所支持的代理方式包括proxy_pass, fastcgi_pass, uwsgi_pass, scgi_pass, memcached_pass和grpc_pass。ngx_http_upstream_module模塊有允許Nginx定義一組或多組服務(wù)組，使用的可以通過proxy_pass代理方式把網(wǎng)站的請求發(fā)送到事先定義好的對應(yīng)upstream組的名字上。upstream模塊可以實現(xiàn)負(fù)載均衡，其實隱含了一個重要功能那就是冗余，在一個web節(jié)點故障的時候，配置了upstream時可以自動切換到正常工作的節(jié)點。

二、負(fù)載均衡算法簡介

調(diào)度算法一般分為兩類：第一類為靜態(tài)調(diào)度算法，即負(fù)載均衡器根據(jù)自身設(shè)定的規(guī)則進(jìn)行分配，不需要考慮后端節(jié)點服務(wù)器的情。第二類為動態(tài)調(diào)度算法，即負(fù)載均衡器會根據(jù)后端節(jié)點的當(dāng)前狀態(tài)來決定是否分發(fā)請求。

1、輪詢

rr 輪循即round robin 默認(rèn)調(diào)度算法，靜態(tài)調(diào)度算法。客戶端請求順序把客戶端的請求逐一分配到不同的后端節(jié)點服務(wù)器，這相當(dāng)于 LVS 中的 rr 算法，如果后端節(jié)點服務(wù)器宕機(jī)（默認(rèn)情況下nginx 只檢測80端口）。宕機(jī)的服務(wù)器會自動從節(jié)點服務(wù)器池中剔除，以便客戶端的用戶訪問不受影響。新的請求會分配給正產(chǎn)的服務(wù)器。

2、權(quán)重輪詢

wrr即weight 權(quán)重輪循，靜態(tài)調(diào)度算法。在 rr 輪循算法的基礎(chǔ)上加上權(quán)重，即為權(quán)重輪循算法，當(dāng)使用該算法時，權(quán)重和用戶訪問成正比，權(quán)重值越大，被轉(zhuǎn)發(fā)的請求也就越多。可以根據(jù)服務(wù)器的配置和性能指定權(quán)重值大小，有效解決新舊服務(wù)器性能不均帶來的請求分配問題。

3、IP哈希

ip_hash是靜態(tài)調(diào)度算法，每個請求按客戶端 IP 的 hash 結(jié)果分配，當(dāng)新的請求到達(dá)時，先將其客戶端IP通過哈希算法哈希出一個值，在隨后的客戶端請求中，客戶 IP 的哈希值只要相同，就會被分配至同一臺服務(wù)器，該調(diào)度算法可以解決動態(tài)網(wǎng)頁的 session 共享問題，但有時會導(dǎo)致請求分配不均，即無法保證 1:1 的負(fù)載均衡，因為在國內(nèi)大多數(shù)公司都是 NAT 上網(wǎng)模式，多個客戶端會對應(yīng)一個外部 IP，所以，這些客戶端都會被分配到同一節(jié)點服務(wù)器，從而導(dǎo)致請求分配不均。LVS 負(fù)載均衡的 -P 參數(shù)、keepalived 配置里的 persistence_timeout 50 參數(shù)都類似這個 Nginx 里的 ip_hash 參數(shù)，其功能均為解決動態(tài)網(wǎng)頁的 session 共享問題。

4、最小連接數(shù)

least_conn是動態(tài)調(diào)度算法，會根據(jù)后端節(jié)點的連接數(shù)來決定分配情況，哪個機(jī)器連接數(shù)少就分發(fā)。

5、最短響應(yīng)時間

最短響應(yīng)時間（fair）調(diào)度算法是動態(tài)調(diào)度算法，會根據(jù)后端節(jié)點服務(wù)器的響應(yīng)時間來分配請求，響應(yīng)時間端的優(yōu)先分配。這是更加智能的調(diào)度算法。此種算法可以依據(jù)頁面大小和加載時間長短只能地進(jìn)行負(fù)載均衡，也就是根據(jù)后端服務(wù)器的響應(yīng)時間來分配請求，響應(yīng)時間短的優(yōu)先分配。Nginx 本身是不支持 fair 調(diào)度算法的，如果需要使用這種調(diào)度算法，必須下載 Nginx 的相關(guān)模塊 upstream_fair。

6、url_hash算法

url_hash算法是動態(tài)調(diào)度算法，按訪問 URL 的 hash 結(jié)果來分配請求，使每個 URL 定向到同一個后端服務(wù)器，可以進(jìn)一步提高后端緩存服務(wù)器的效率命中率。（多用于后端服務(wù)器為緩存時的場景下）Nginx 本身是不支持 rul_hash的，如果需要使用這種調(diào)度算法，必須安裝 Nginx 的hash 模塊軟件包。

三、配置示例

1、配置示例模板

upstream backend {    server backend1.example.com       weight=5;  #執(zhí)行realserver，可以賦權(quán)重    server backend2.example.com:8080;     server unix:/tmp/backend3;    server backup1.example.com:8080   backup;  #backup表示該節(jié)點為熱備節(jié)點，激活節(jié)點失效時啟用    server backup2.example.com:8080   down;  #下線服務(wù)器，可以在real服務(wù)器需要維護(hù)時配置}server {   listen	80;  #listen、server_name這些正常配置   server_name	www.test.com;    location / {proxy_pass http://backend;  ##反向代理執(zhí)行定義的upstream名字    }}

2、權(quán)重輪詢配置示例

upstream  show {server 192.168.0.141 weight=1;server 192.168.0.142 weight=2;      }

3、ip_hash配置示例

 upstream show {ip_hash;server 192.168.0.141 ;server 192.168.0.142 ;     }

4、fair配置示例

 upstream show {fair;server 192.168.0.141 ;server 192.168.0.142 ;     }

5、least_conn配置示例

 upstream show {least_conn;server 192.168.0.141 ;server 192.168.0.142 ;     }

6、url_hash配置示例

 upstream show {server 192.168.0.141 ;server 192.168.0.142 ;hash $request_uri;hash_method crc32;     }

四、負(fù)載均衡效果展示

1、部署2個web服務(wù)器

分別在s142主機(jī)和s142主機(jī)部署2個Tomcat服務(wù)，服務(wù)訪問頁面內(nèi)容如下：

2、配置nginx服務(wù)

upstream show {    ip_hash ;  #使用ip_hash負(fù)載均衡調(diào)度算法    server 192.168.10.141:8080 ;    server 192.168.10.142:8080 ;    }server {    listen	80;  #listen、server_name這些正常配置    server_name	www.test.com;    access_log /var/log/nginx/test.access.log;    location / {proxy_pass http://show;  ##反向代理執(zhí)行定義的upstream名字    }}

3、配置域名解析

這是模擬測試，使用測試域名，通過修改hosts文件（C:\Windows\System32\drivers\etc\hosts）實現(xiàn)直接通過域名訪問，實際應(yīng)用需要申請域名并解析。

4、訪問域名驗證

5、停止s142的web服務(wù)后再次訪問

停止s142的web服務(wù)后應(yīng)用自動切換到了s141節(jié)點，其實upstream模塊可以作為負(fù)載均衡，更重要的是實現(xiàn)冗余，如果是單機(jī)部署的web應(yīng)用在出現(xiàn)節(jié)點故障時服務(wù)即無法訪問，通過upstream可以實現(xiàn)多節(jié)點冗余。

6、修改調(diào)度算法為輪詢

總結(jié)

到此這篇關(guān)于Nginx負(fù)載均衡之upstream模塊簡介與使用的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Nginx負(fù)載均衡upstream模塊內(nèi)容請搜索以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持！