nginx upstream 轮询 nginx配置轮询

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mob6454cc680fc0 2024-03-25 13:33:43

文章标签 nginx upstream 轮询 Nginx负载均衡方式轮询 Hash 最小连接数 文章分类 运维

一、负载均衡

就是当数据量过大的时候，代理服务器充分当作一个调度者的身份，来将这些请求合理的分配到后端各个服务器上，保证服务器的性能能够充分发挥。在Nginx有常用的几种实现负载均衡的方式，下面就给大家介绍下。

二、Nginx路径匹配规则

在介绍负载均衡之前，先给大家介绍Nginx常用的几种路径匹配规则。

=	=/aaa/1.jpg	路径严格匹配，路径必须一模一样才会匹配到
^~	^~/aaa	只要是指定路径开头的路径都可以匹配
~	~.png$	区分大小写按正则匹配路径
~*	~*.png$	不区分大小写按正则匹配路径
/	/	通用匹配，所有路径都可以匹配到

优先级：

首先匹配 =
其次匹配 ^~
其次是按文件中顺序的正则匹配
最后是交给 / 通用匹配
当有匹配成功时候，停止匹配，按当前匹配规则处理请求

总的规律是，精度越高优先级越高

案例：

upstream ccc{
		server localhost:8081;
		server localhost:8082;
		server localhost:8083;
	}

	server {
		listen 80;
		server_name www.cccmall.com;
		location /{
			proxy_pass http://ccc;
		}
	}

listen               表示监听的端口号
server_name   表示访问的主机名
location            表示处理的请求地址，一个server中可以配置多个location
server               表示虚拟服务器，一个http中可以配置多个server
upstream          用于配置一组服务器地址供后续使用

三、轮询方式

轮询方式是Nginx默认处理负载方式，它的工作原理，就如其名称，根据请求顺序轮流的分配到后端服务器上，举个例子，假设后端有3台服务器，此时有5个连接发送过来，如果使用轮询，它是这样工作的，A->1,B->2,C->3,A->4,B->5。轮流处理请求。

实现：

upstream ccc{
		server localhost:8081;
		server localhost:8082;
		server localhost:8083;
	}

	server {
		listen 80;
		server_name www.cccmall.com;
		location /{
			proxy_pass http://ccc;
		}
	}

upstream，表明有几台服务器。
在location中，通过proxy_pass 引用upstream

如果不指定负载均衡方式，那么默认就是轮询的方式。

但是，这种方式有一点问题，大家有没有想过，假设有这样一个场景，A服务器处理了张三的登录请求，并将张三的信息保存在Session域中，重所周知，Session域中的内容是保存在服务器中的。此时，张三点击了一下购买商品，此时是B服务器处理的购买请求，B服务器中没有张三的个人信息，所以服务器要求张三去登录。但是，第二次登录的请求是又被A服务器处理了，A服务器中有张三的信息，显示您已经登录，请不要重复登录。然后，张三在点击购买，此时又被B服务器处理，张三又被要求去登录。此时，张三肯定会崩溃的。所以，轮询的方式也是有一点问题的。

三、hash方式

由于，不同服务器之间不能共享数据，所以Nginx提供了一种基于Hash的方式，用以提供负载均衡。

处理公式：abs(客户端ip.hash())%服务器数量

因为客户端的ip地址是唯一不变的，所以，通过hash算法计算出ip地址对应的哈希码值，通过哈希码值对服务器的数量进行一个求模运算。这样就可以保证每个客户端访问的服务器都是保持不变的，因为hash算法的散列特点，也可以近似的当作平均分配。

实现：

upstream czf{
		ip_hash;
		server localhost:8081;
		server localhost:8082;
		server localhost:8083;
	}

	server {
		listen 80;
		server_name www.cccmall.com;
		location /{
			proxy_pass http://czf;
		}
	}

通过ip_hash;就可以实现基于Hash的负载均衡的方式。

但是，正如hash算法的散列特点，因为它的不确定性，可能会造成某个A服务器处理请求的数量是100，B服务器处理请求的数量是50，C服务器处理请求的数量是0，如果，在来一条请求，那么按照我们所想的，最好是可以分配到C服务器上。所以，Nginx又为我们提供了另外一种方式，用来解决以上问题，这个方式就是基于最小连接数的负载均衡方式。

四、最小连接方式

基于最小连接的负载均衡方式，Nginx会将请求发送给当前处理请求数量最少的服务器上。可以分担各个服务器之间的压力。

实现：

upstream czf{
		least_conn;
		server localhost:8081;
		server localhost:8082;
		server localhost:8083;
	}

	server {
		listen 80;
		server_name www.cccmall.com;
		location /{
			proxy_pass http://czf;
		}
	}

通过least_conn;就可以实现基于最小连接数的负载均衡方式。

但是，大家有没有想过这样一个情况。在公司里，有三台服务器，A服务器采购于2000年，最高处理并发数100，B服务器采购于2010年。最高处理并发数500，C服务器采购于2018年，最高处理并发数1000。如果，此时A服务器处理请求数为99，B服务器处理请求数为300，C服务器请求数为500，如果是你，进行分配资源的话，我想更倾向于C服务器吧，C虽然处理了很多请求，但是任然没有到达它的处理瓶颈。但是，根据最小连接数的规则，这条请求应该是A服务器处理，但很有可能就是压死骆驼的最后一根稻草。所以，给大家在介绍一种处理规则，基于权重的负载均衡方式。

五、权重方式

基于权重的负载均衡方式，Nginx会根据服务器设置的权重，进行合理分配请求连接数。

实现：

upstream czf{
		server localhost:8081 weight=5;
		server localhost:8082 weight=3;
		server localhost:8083 down;
	}

	server {
		listen 80;
		server_name www.cccmall.com;
		location /{
			proxy_pass http://czf;
		}
	}

通过设置weight的比重，来进行资源分配。

补充两个关键字：