文章目录

  • 一、什么是负载均衡
  • 二、 负载均衡策略
  • 1、轮询(默认)
  • 2、权重 weight
  • 3、ip_hash( IP绑定)
  • 4、fair(第三方插件)
  • 5、url_hash(第三方插件)
  • 三、负载均衡配置的状态参数
  • 四、配置实例:


一、什么是负载均衡

当一台服务器的单位时间内的访问量越大时,服务器压力就越大,大到超过自身承受能力时,服务器就会崩溃。为了避免服务器崩溃,让用户有更好的体验,我们通过负载均衡的方式来分担服务器压力。

我们可以建立很多很多服务器,组成一个服务器集群,当用户访问网站时,先访问一个中间服务器,在让这个中间服务器在服务器集群中选择一个压力较小的服务器,然后将该访问请求引入该服务器。

如此以来,用户的每次访问,都会保证服务器集群中的每个服务器压力趋于平衡,分担了服务器压力,避免了服务器崩溃的情况。

负载均衡是用反向代理的原理实现的。

二、 负载均衡策略

1、轮询(默认)

每个请求按时间顺序逐一分配到不同的后端服务器,如果后端服务器down掉,能自动剔除。

upstream backserver {
    server 192.168.0.14;
    server 192.168.0.15;
}

2、权重 weight

指定轮询几率,weight和访问比率成正比,用于后端服务器性能不均的 。
情况。

upstream backserver {
    server 192.168.0.14 weight=3;
    server 192.168.0.15 weight=7;
}

权重越高,在被访问的概率越大,如上例,分别是30%,70%。

3、ip_hash( IP绑定)

上述方式存在一个问题就是说,在负载均衡系统中,假如用户在某台服务器上登录了,那么该用户第二次请求的时候,因为我们是负载均衡系统,每次请求都会重新定位到服务器集群中的某一个,那么已经登录某一个服务器的用户再重新定位到另一个服务器,其登录信息将会丢失,这样显然是不妥的。

我们可以采用ip_hash指令解决这个问题,如果客户已经访问了某个服务器,当用户再次访问时,会将该请求通过哈希算法,自动定位到该服务器。

每个请求按访问ip的hash结果分配,这样每个访客固定访问一个后端服务器,可以解决session的问题。

upstream backserver {
    ip_hash;
    server 192.168.0.14:88;
    server 192.168.0.15:80;
}

4、fair(第三方插件)

根据服务器的响应时间来分配请求,响应时间短的优先分配,即负载压力小的优先会分配。

由于fair模块是第三方提供的,所以在编译nginx源码的时候,需要将fair添加到nginx模块中。

假设我的nginx是通过源码安装的,安装在/opt/nginx目录下,而且安装时没有添加fair模块。

1)下载fair模块源码

下载地址:https://github.com/xyang0917/nginx-upstream-fair

cd /opt
wget https://github.com/xyang0917/nginx-upstream-fair/archive/master.zip
unzip master.zip

解压后的目录名为:nginx-upstream-fair-master

2) 重新编译nginx,将fair模块添加到编译参数

我的 nginx 源码目录在/opt/nginx-1.10.0

cd /opt/nginx-nginx-1.10.0
./configure --prefix=/opt/nginx --add-module=/opt/nginx-upstream-fair-master
make

注意:不要执行 make install ,这样会覆盖之前nginx的配置 。

3) 使用新编译的 nginx 执行文件

新编译后的 nginx 执行程序,放在nginx源码的 objs 目录下, 将 objs 目录下新编译的 nginx 可执行程序拷贝到 /opt/nginx/sbin/ 目录下,覆盖之前安装的nginx 。

ps -aux | grep nginx
kill -9  nginx进程ID                                 # 停止nginx服务
cp  /opt/nginx-1.10.0/objs/nginx  /opt/nginx/sbin/  # 覆盖旧的nginx
nginx                                               # 启动服务

配置使用fair负载策略模块:

upstream tomcats {
    fair;
    server 192.168.0.100:8080;
    server 192.168.0.101:8080;
    server 192.168.0.102:8080;
}

由于采用fair负载策略,使用 weigth 参数改变负载权重将无效。

5、url_hash(第三方插件)

按访问url的hash结果来分配请求,使每个url定向 。

到同一个后端服务器,后端服务器为缓存时比较有效。

upstream backserver {
    server 192.168.1.101:8080;
    server 192.168.1.102:8080;
    server 192.168.1.103:8080;
    
    hash $request_uri;
    hash_method crc32;
}

场景:如果现在我们的电商项目出现了一个爆品,那个访问这个爆品的请求会增多。
若此时使用 url hash ,那么请求会压到同一台服务器上,这样显然是不合理的。

nginx 1.7.2 版本以后,url_hash 模块已经集成到了 nginx 源码当中,不需要单独安装。之前的版本仍需要单独安装,下载地址:https://github.com/evanmiller/nginx_upstream_hash

安装方法和 fair 模块一样,先下载url_hash源码,然后重新编译nginx源码,将url_hash模块添加到编译配置参数当中,最后将编译后生成的 nginx 二进制文件 替换之前安装的 nginx 二进制文件即可。

三、负载均衡配置的状态参数

  1. down : 表示下线,此 server 暂时不参与负载
  2. weight :默认为1。 weight越大,负载的权重就越大。
  3. max_fails :允许请求失败的次数默认为1 。当超过最大次数时,返回 proxy_next_upstream 模块定义的错误
  4. fail_timeout :在经历了max_fails次失败后,暂停服务的时间。 max_fails可以和 fail_timeout一起使用。
  5. backup : 预留的备份机器。当其他所有的非backup机器出现故障或者忙的时候,才会请求backup机器,因此这台机器的压力最轻。

四、配置实例:

#user  nobody;
worker_processes  4;

events {
    # 最大并发数
    worker_connections  1024;
}

http{

    # 待选服务器列表
    upstream myproject{
        # ip_hash指令,将同一用户引入同一服务器。
        ip_hash;
        server 125.219.42.4 fail_timeout=60s;
        server 172.31.2.183;
    }

    server{
        # 监听端口
        listen 80;
        # 根目录下
        location / {
            # 选择哪个服务器列表
            proxy_pass http://myproject;
        }
    }
    
}