nginx集群:nginx配置负载均衡集群(nginx1.18.0)

Posted 2021-02-19 刘宏缔的架构森林

一，nginx的负载均衡集群的特点:

1,nginx集群和lvs的不同？

lvs集群:工作在第4层(传输层)
nginx集群:工作在第7层(应用层)

lvs集群:性能更强
nginx集群:功能更强:可以针对域名/目录等进行配置

lvs:不支持重发请求
nginx集群:检测到错误后可以重发请求

 

2，调度算法有哪些？

rr (轮询)
wrr (就是rr的基础上加上权重weight)
ip_hash (根据ip分发)
url_pash (根据url分发)
least_conn (分发给连接数少的机器)
fair (按响应时间分发，是第三方的算法，如使用需要安装时添加相应的模块)

 

说明：刘宏缔的架构森林是一个专注架构的博客，地址：https://www.cnblogs.com/architectforest

         对应的源码可以访问这里获取： https://github.com/liuhongdi/

说明：作者:刘宏缔 邮箱: [e-mail]

 

二，我们作为例子的nginx负载均衡集群的结构:

 

loader:  172.18.1.1  loadbalancer,负责作为负载均衡的入口

web1:   172.18.1.2  后端的web机器之一

web2:   172.18.1.3   后端的web机器之二  

 

三，loader上负载均衡集群的配置

1，编辑配置文件：用upstream定义一个集群

#upstream :定义一个上游服务器集群   

#webcluster  :集群的名称，用来区分

#server 172.18.1.2:80    指定集群的机器ip的端口

   upstream webcluster{
       server 172.18.1.2:80;
       server 172.18.1.3:80;
    }

 

2,在server配置访问中使用上面定义的webcluster集群

   server {
        listen       80;
        server_name  localhost;
        location / {
             proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
             proxy_buffering off;
             proxy_connect_timeout 5;
             proxy_read_timeout 5;
             proxy_send_timeout 5;
             proxy_pass http://webcluster;
        }
    }

 

3,配置中各个指令的说明：

proxy_pass

将代理转发给上方 upstream 中配置的集群中的两台服务器去处理

 

X-Real-IP

用来得到真实ip,否则在后端看到的都是loader的ip

proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;

 

proxy_buffering

默认值是on,这里我们把它关闭,off

它负责开启从后端被代理服务器的响应body缓冲，

我们需要从后端服务器按收实时的数据，所以关闭

 

proxy_connect_timeout 

该指令设置与upstream server的连接超时时间，默认值60s，最高不能超过75秒

注意这个不是等待后端返回页面的时间(那个时长是由proxy_read_timeout变量来定义)。

如果upstream服务器正在运行中，但是没有响应

则这个指令不会起作用，因为与upstream服务器的连接已经建立

 

proxy_read_timeout

该指令设置与代理服务器的读超时时间。它决定了nginx会等待多长时间来获得请求的响应

如果两次读操作之间经过指定的时间还收不到upstream响应的数据，视为超时

默认值:60s

 

proxy_send_timeout

这个指定设置了发送请求给upstream服务器的超时时间

如果两次写操作之间经过指定的时间不能发送到upstream,视为超时

默认值:60s

 

四，nginx集群的轮循算法:

1,默认算法:轮询

轮询是upstream的默认分配方式，

每个请求按照时间顺序轮流分配到不同的后端服务器

 

2,使用ip_hash算法：

   # ip_hash: 根据ip地址做hash,使同一个ip发出的请求能分发到相同的后端机器

    upstream webcluster{
       ip_hash;
       server 172.18.1.2:80;
       server 172.18.1.3:80;
    }

如果同一个ip发出的请求能分发到相同的后端机器,

则一定程度上可以提高访问效率，因为可以避免多次建立http连接

 

注意：如果用户使用带有服务端缓存功能的浏览器（比如微信的内置浏览器），

则用户的ip地址会发生变化,

所以如果做session共享时不能寄希望于ip_hash

 

3，使用url_hash算法

说明: url hash把相同的请求地址转发到后端相同的机器

     upstream webcluster{
       hash $request_uri;
       server 172.18.1.2:80;
       server 172.18.1.3:80;
    }

如果后端的web服务机器上有本地缓存，且缓存内容不同，可以使用这种方式

因为可以提高缓存命中率，缩短访问时间

比如：供下载用的文件缓存到web服务器

如果缓存内容相同,例如 redis缓存页面内容，则使用url_hash带来的益外不大

 

五，负载均衡的参数例子：

1，weight:

     机器在集群中占的权重，默认值是1

    weight越大，负载的权重就越大，

    如果后端服务器的性能或带宽有差异时，可以用这个值来调整压力的分配

    例子：

 

    upstream webcluster{
       server 172.18.1.2:80 weight=1;
       server 172.18.1.3:80 weight=2;
    }

说明:使用ip_hash和url_hash算法时weight不生效

 

2,max_fails /fail_timeout

   例子：

     upstream webcluster{
       server 172.18.1.2:80 max_fails=3 fail_timeout=60s;
       server 172.18.1.3:80 max_fails=3 fail_timeout=60s;
    }

在fail_timeout参数定义的时间段内，如果失败的次数达到max_fails的值，Nginx就认为服务器不可用,标记此机器为fail,

当前的fail_timeout时长内不再尝试连接，

到下一个再去尝试请求，如果连接成功，则恢复之前的分发，

如果仍然不可用，则继续等到下一个周期再尝试

默认值:

fail_timeout为10s

max_fails为1次

 

建议值:

机器出故障一般没那么容易恢复，

建议设置为: 3/60

 

说明：

后端服务器连接失败时，会记录到error_log日志中:

例：

2020/05/12 05:44:32 [error] 483#0: *7 connect() failed (111: Connection refused) while connecting to upstream, 
client: 172.18.0.1, server: localhost, request: "GET / HTTP/1.1", upstream: "http://172.18.1.3:80/", host: "192.168.3.59"

 

3，down 

表示此服务器已被手动停用

例子：

     upstream webcluster{
       server 172.18.1.2:80 max_fails=3 fail_timeout=60s down;
       server 172.18.1.3:80 max_fails=3 fail_timeout=60s;
    }

 

4，backup 

表示此服务器是备用服务器，

只有其它后端服务器都宕机或者很忙才会访问到

所以在集群中压力最小

例：

     upstream webcluster{
       server 172.18.1.2:80 max_fails=3 fail_timeout=60s;
       server 172.18.1.3:80 max_fails=3 fail_timeout=60s backup;
    }

 

六，查看nginx版本

[root@centos8 playbook]# /usr/local/soft/nginx-1.18.0/sbin/nginx -v
nginx version: nginx/1.18.0