邏輯架構(gòu)圖
Nginx負(fù)載均衡的邏輯架構(gòu)圖如下圖所示：
Nginx負(fù)載均衡邏輯架構(gòu)圖
負(fù)載均衡配置
Nginx負(fù)載均衡服務(wù)器清單：
服務(wù)器名稱 | IP | 說明 |
Load Balance Server | 10.0.0.10 | Nginx負(fù)載均衡服務(wù)器 |
Web Server 1 | 10.0.0.20 | Web應(yīng)用服務(wù)器 |
Web Server 2 | 10.0.0.21 | Web應(yīng)用服務(wù)器 |
負(fù)載均衡服務(wù)器Nginx.conf配置如下：
worker_process 1;events {worker_connections 1024;}http {include mime.types;default_type application/octet-stream;sendfile on;keepalive_timeout 65;upstream www_pools { # 定義Web服務(wù)池server 10.0.0.20:80 weight = 1;server 10.0.0.21:80 weight = 1;}server { # 定義負(fù)載均衡虛擬主機(jī)listen 80;server_name www.test.com; # 根據(jù)實(shí)際域名填寫location / {proxy_pass http://www_pools; # 訪問www.test.com，請(qǐng)求轉(zhuǎn)發(fā)給www_pools中的節(jié)點(diǎn)}}}
重啟Nginx服務(wù)：
nginx -s reload
至此，已經(jīng)完成了一個(gè)簡單的負(fù)載均衡集群網(wǎng)絡(luò)的配置，當(dāng)用戶輸入網(wǎng)址http://www.test.com/訪問負(fù)載均衡服務(wù)器時(shí)，負(fù)載均衡會(huì)根據(jù)設(shè)置的負(fù)載均衡算法將訪問請(qǐng)求分發(fā)到Web Server 1和Web Server 2兩個(gè)節(jié)點(diǎn)。
負(fù)載均衡核心組件
upstream 模塊
模塊簡介
Nginx負(fù)載均衡功能依賴于ngx_http_upstream_module模塊，所支持的代理方式包括proxy_pass、fastcgi_pass、memcached_pass。
模塊語法
示例1：基本upstream配置
upstream www_pools { # upstream關(guān)鍵詞必須有，www_pools為集群組名稱，自定義server 10.0.0.20:80 weight=5; # server固定關(guān)鍵詞，后接域名或IP，端口不指定默認(rèn)80server 10.0.0.21:80 weight=10; # weight表示權(quán)重，權(quán)重越大被分配幾率越大}
示例2：較完整的upstream配置
upstream web_pools {server 10.0.0.5;server 10.0.0.6:80 weight=1 max_fails=1 fail_timeout=10s;server 10.0.0.10:80 weight=2 max_fails=2 fail_timeout=20s backup;}
示例3：使用域名及socket的upstream配置
upstream backend {server backend1.example.com weight=5;server backend2.example.com:8080;server unix:/tmp/backend3; # 指定socket文件server backup1.example.com:8080 backup;server backup2.example.com:8080 backup; #backup表示備份服務(wù)器，其他指定服務(wù)器都不可用時(shí)啟動(dòng)}
相關(guān)參數(shù)
upstream模塊內(nèi)部server標(biāo)簽參數(shù)說明
Server標(biāo)簽 | 參數(shù)說明 |
server 10.0.0.10:80 | 節(jié)點(diǎn)地址可以是IP或者域名，端口不寫則默認(rèn)為80端口 |
weight=1 | 服務(wù)器權(quán)重，默認(rèn)值為1。權(quán)重越大表示接收請(qǐng)求比例越大 |
max_fails=1 | Nginx嘗試連接后端主機(jī)節(jié)點(diǎn)失敗的次數(shù) |
backup | 熱備配置參數(shù)，當(dāng)前面激活的節(jié)點(diǎn)都失敗后會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)熱備節(jié)點(diǎn)。注意：當(dāng)負(fù)載調(diào)度算法為ip_hash時(shí)，狀態(tài)不能是weight和backup。 |
fail_timeout=10s | 在max_fails定義的失敗次數(shù)后，距離下次檢查的間隔時(shí)間，默認(rèn)是10s。 |
down | 標(biāo)志著該節(jié)點(diǎn)永遠(yuǎn)不可用，這個(gè)參數(shù)可配合ip_hash使用。 |
http_proxy_module模塊
proxy_pass指令屬于ngx_http_proxy_module模塊，此模塊可以將請(qǐng)求轉(zhuǎn)發(fā)到另一臺(tái)服務(wù)器。 在實(shí)際的反向代理工作中，會(huì)通過location功能匹配指定的URI，然后把接收到的符合匹配URI的請(qǐng)求通過proxy_pass拋給定義好的upstream節(jié)點(diǎn)池。
常見的使用案例：
（1）將匹配URI為name的請(qǐng)求拋給http://127.0.0.1/remote：
location /name/ {proxy_pass http://127.0.0.1/remote/;}
（2）將匹配URI為name的請(qǐng)求應(yīng)用指定的rewrite規(guī)則，然后拋給http://127.0.0.1：
location /name/ {rewrite /name/([^/]+) /users?name=$1 break;proxy_pass http://127.0.0.1;}
負(fù)載均衡調(diào)度算法
調(diào)度算法一般可以分為兩類：
靜態(tài)調(diào)度算法： 負(fù)載均衡器根據(jù)自身設(shè)定的規(guī)則進(jìn)行分配，不考慮后端節(jié)點(diǎn)服務(wù)器的情況。比如rr、wrr、ip_hash都屬于靜態(tài)調(diào)度算法。
動(dòng)態(tài)調(diào)度算法： 負(fù)載均衡器會(huì)根據(jù)后端服務(wù)器當(dāng)前狀況來決定是否分發(fā)請(qǐng)求。比如least_conn、fair等都屬于動(dòng)態(tài)調(diào)度算法。
rr輪詢算法
按照客戶端請(qǐng)求順序把客戶端請(qǐng)求逐一分配給不同的后端節(jié)點(diǎn)，若后端節(jié)點(diǎn)宕機(jī)，則會(huì)被自動(dòng)從節(jié)點(diǎn)池中剔除。
wrr權(quán)重輪詢算法
在rr輪詢算法的基礎(chǔ)上加上權(quán)重，即權(quán)重輪詢算法。權(quán)重和用戶訪問量成正比，權(quán)重值越大，被轉(zhuǎn)發(fā)的請(qǐng)求也就越多。
ip_hash算法
每個(gè)請(qǐng)求按照客戶端IP的hash結(jié)果分配，當(dāng)新的請(qǐng)求到達(dá)時(shí)，先講起客戶端的IP通過哈希算法哈希出一個(gè)值，相同的哈希值會(huì)被分配到同一臺(tái)節(jié)點(diǎn)服務(wù)器。
該調(diào)度算法可以解決動(dòng)態(tài)網(wǎng)頁的session共享問題。
fair算法
根據(jù)后端節(jié)點(diǎn)服務(wù)器的響應(yīng)時(shí)間來分配請(qǐng)求，響應(yīng)時(shí)間短的有限分配。
Nginx本身不支持fair調(diào)度算法，如果要使用該算法，必須下載upstream_fair模塊。
least_conn算法
根據(jù)后端節(jié)點(diǎn)的連接數(shù)來決定分配情況，哪個(gè)節(jié)點(diǎn)連接數(shù)少就分給哪個(gè)節(jié)點(diǎn)。
url_hash算法
根據(jù)訪問URL的hash結(jié)果來分配請(qǐng)求，讓每個(gè)URL定向到同一個(gè)后端服務(wù)器。
Nginx本身不支持url_hash的，如果需要使用該算法，必須安裝Nginx的hash模塊軟件包。
