关于Nginx负载均衡理解与相应配置。

Posted 2020-12-03 zhznb

1.先说一下为什么要用nginx服务器。

一个访问量小的Web工程项目。tomcat服务器就足够了 。但是如果访问量达到了几千甚至上万那tomcat服务器反应就很慢了。

就比如某大学的服务器，最高同时在线也就1000多人。每每到了学校进行选课的时候服务器总是瘫痪。

那我们怎么解决这个问题呢？

有人说多买个服务器不就好了。

是，不错，方法虽然很直接但是很有用。

如果领导不批准呢？你怎么办？说你解决不了？

硬件不同意，那就来软件呗。

不错，接下来我们来了解一下另一款web服务器。

Nginx（其他还有 HAProxy、LVS、Apache 可以先自己去了解。我先讨论一下Nginx）

下载了Nginx之后先进入他的根目录（这里说的是linux服务器下的操作方式）

1 cd /usr/local/nginx/
2 cd conf/
3 vi nginx.conf

然后在配置文件下找到server节点

listen: 9090; #是我们代理后要访问的端口
server_name: localhost; #指定访问的连接
location / {
root html; #这里配置我们要访问的根目录
index index.html; #这里配置我们自己的反向代理。
}

location /test {
proxy_pass http://192.168.1.105:8086/;
proxy_redirect http://host:8086 http://$host:$server_port
}

关于proxy_pass的详解可以链接:https://blog.csdn.net/zhongzh86/article/details/70173174

关于proxy_redirect的详解可以链接:https://blog.csdn.net/bjsunwei/article/details/73481359

2.接下来写内置负载策略

负载策略就是我们的拿手好戏。也是使用Nginx的目的。

之前我们说：要解决访问量较大而导致的服务器响应时间变长的问题。

细细分析主要是所有请求都堆积到一个服务器甚至一个端口导致的。

知道了问题那就想想解决办法呗：

1.把服务分摊到多个服务器。

此时问题又来了：我怎么分摊？

用计算机思维就是遇到什么情况我进行分摊？

举个例子：

我可以想方法弄到访问每个服务器的次数，然后看谁最少我再把请求分发给哪个服务器。

接下来介绍Nginx的解决方法：

• 轮循（默认）
  Nginx根据请求次数，将每个请求均匀分配到每台服务器
• 最少连接
  将请求分配给连接数最少的服务器。Nginx会统计哪些服务器的连接数最少。
• IP Hash
  绑定处理请求的服务器。第一次请求时，根据该客户端的IP算出一个HASH值，将请求分配到集群中的某一台服务器上。后面该客户端的所有请求，都将通过HASH算法，找到之前处理这台客户端请求的服务器，然后将请求交给它来处理。

第一个叫轮循，也是Nginx默认的

http {

    # ... 省略其它配置

    upstream tomcats {
        server 192.168.0.100:8080;
        server 192.168.0.101:8080;
        server example.com:8080;
    }

    server {
        listen 80;

        location / {
            proxy_pass http://tomcats;
        }
    }

    # ... 省略其它配置
}

proxy_pass http://tomcats：表示将所有请求转发到tomcats服务器组中配置的某一台服务器上。

upstream模块：配置反向代理服务器组，Nginx会根据配置，将请求分发给组里的某一台服务器。tomcats是服务器组的名称。

upstream模块下的server指令：配置处理请求的服务器IP或域名，端口可选，不配置默认使用80端口。通过上面的配置，Nginx默认将请求依次分配给100，101，102来处理，可以通过修改下面这些参数来改变默认的分配策略。

• weight 默认为1，将请求平均分配给每台server。

1 upstream tomcats {
2     server 192.168.0.100:8080 weight=2;  # 2/6次
3     server 192.168.0.101:8080 weight=3;  # 3/6次
4     server 192.168.0.102:8080 weight=1;  # 1/6次
5 }

上例配置，表示6次请求中，100分配2次，101分配3次，102分配1次。

• max_fails

  默认为1。某台Server允许请求失败的次数，超过最大次数后，在fail_timeout时间内，新的请求将不会分配给这台机器。如果设置为0，Nginx会将这台Server置为永久无效状态，然后将请求发给定义了proxy_next_upstream, fastcgi_next_upstream, uwsgi_next_upstream, scgi_next_upstream, and memcached_next_upstream指令来处理这次错误的请求。

• fail_timeout

  默认为10秒。某台Server达到max_fails次失败请求后，在fail_timeout期间内，nginx会认为这台Server暂时不可用，不会将请求分配给它。

1 upstream tomcats {
2     server 192.168.0.100:8080 weight=2 max_fails=3 fail_timeout=15;
3     server 192.168.0.101:8080 weight=3;
4     server 192.168.0.102:8080 weight=1;
5 }

192.168.0.100这台机器，如果有3次请求失败，nginx在15秒内，不会将新的请求分配给它。

• backup 备份机，所有服务器挂了之后才会生效。

1 upstream tomcats {
2     server 192.168.0.100:8080 weight=2 max_fails=3 fail_timeout=15;
3     server 192.168.0.101:8080 weight=3;
4 
5     server 192.168.0.102:8080 backup;
6 }

在100和101都挂了之前，102为不可用状态，不会将请求分配给它。只有当100和101都挂了，102才会被启用。

• down 标识某一台server不可用。可能能通过某些参数动态的激活它吧，要不真没啥用。

1 upstream tomcats {
2     server 192.168.0.100:8080 weight=2 max_fails=3 fail_timeout=15;
3 
4     server 192.168.0.101:8080 down;
5 
6     server 192.168.0.102:8080 backup;
7 }

表示101这台Server为无效状态，不会将请求分配给它。

• max_conns 限制分配给某台Server处理的最大连接数量，超过这个数量，将不会分配新的连接给它。默认为0，表示不限制。注意：1.5.9之后的版本才有这个配置。

1 upstream tomcats {
2     server 192.168.0.100:8080 max_conns=1000;
3 }

表示最多给100这台Server分配1000个请求，如果这台Server正在处理1000个请求，nginx将不会分配新的请求给到它。假如有一个请求处理完了，还剩下999个请求在处理，这时nginx也会将新的请求分配给它。

• resolve 将server指令配置的域名，指定域名解析服务器。需要在http模块下配置resolver指令，指定域名解析服务。

1 http {
2     resolver 10.0.0.1;
3 
4     upstream u {
5         zone ...;
6         ...
7         server example.com resolve;
8     }
9 }

表示example.com域名，由10.0.0.1服务器来负责解析。

第二个叫fair也叫最少链接

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。

解压后的目录名为：nginx-upstream-fair-master

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

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

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

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

配置使用fair负载策略模块：

1 upstream tomcats {
2     fair;
3     server 192.168.0.100:8080;
4     server 192.168.0.101:8080;
5     server 192.168.0.102:8080;
6 }

 

第三个叫url_hash,也就是IP hash

按请求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，服务器做缓存时比较有效。

1 upstream tomcats {
2     server 192.168.0.100:8080;
3     server 192.168.0.101:8080;
4     server 192.168.0.102:8080;
5     hash $request_uri;
6 }

文献来源：https://blog.csdn.net/xyang81/article/details/51702900