nignx 负载均衡的几种算法介绍

Posted 2020-10-27

一、nginx负载均衡算法

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，如果后端某台服务器死机，自动剔除故障系统，使用户访问不受影响。

2、weight（轮询权值）

    weight的值越大分配到的访问概率越高，主要用于后端每台服务器性能不均衡的情况下。或者仅仅为在主从的情况下设置不同的权值，达到合理有效的地利用主机资源。

3、ip_hash

    每个请求按访问IP的哈希结果分配，使来自同一个IP的访客固定访问一台后端服务器，并且可以有效解决动态网页存在的session共享问题。

4、fair

    比 weight、ip_hash更加智能的负载均衡算法，fair算法可以根据页面大小和加载时间长短智能地进行负载均衡，也就是根据后端服务器的响应时间 来分配请求，响应时间短的优先分配。Nginx本身不支持fair，如果需要这种调度算法，则必须安装upstream_fair模块。

5、url_hash

    按访问的URL的哈希结果来分配请求，使每个URL定向到一台后端服务器，可以进一步提高后端缓存服务器的效率。Nginx本身不支持url_hash，如果需要这种调度算法，则必须安装Nginx的hash软件包。

一、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。

二、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。
例如：

复制代码代码如下:
upstream bakend {
server 192.168.0.14 weight=10;
server 192.168.0.15 weight=10;
}

三、ip_hash

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。
例如：

复制代码代码如下:
upstream bakend {
ip_hash;
server 192.168.0.14:88;
server 192.168.0.15:80;
}

四、fair（第三方）

按后端服务器的响应时间来分配请求，响应时间短的优先分配。

复制代码代码如下:
upstream backend {
server server1;
server server2;
fair;
}

五、url_hash（第三方）

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。
例：在upstream中加入hash语句，server语句中不能写入weight等其他的参数，hash_method是使用的hash算法

复制代码代码如下:
upstream backend {
server squid1:3128;
server squid2:3128;
hash $request_uri;
hash_method crc32;
二、Nginx负载均衡调度状态

在Nginx upstream模块中，可以设定每台后端服务器在负载均衡调度中的状态，常用的状态有：

1、down，表示当前的server暂时不参与负载均衡

2、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，因此这台机器的访问压力最低

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，请求失败超时时间，在经历了max_fails次失败后，暂停服务的时间。max_fails和fail_timeout可以一起使用。

如果Nginx没有仅仅只能代理一台服务器的话，那它也不可能像今天这么火，Nginx可以配置代理多台服务器，当一台服务器宕机之后，仍能保持系统可用。具体配置过程如下：

1. 在http节点下，添加upstream节点。

upstream linuxidc {
server 10.0.6.108:7080;
server 10.0.0.85:8980;
}

2. 将server节点下的location节点中的proxy_pass配置为：http:// + upstream名称，即“
   http://linuxidc”.

location / {
root html;
index index.html index.htm;
proxy_pass http://linuxidc;
}

3.  现在负载均衡初步完成了。upstream按照轮询（默认）方式进行负载，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。虽然这种方式简便、成本低廉。但缺点是：可靠性低和负载分配不均衡。适用于图片服务器集群和纯静态页面服务器集群。

除此之外，upstream还有其它的分配策略，分别如下：

weight（权重）

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。如下所示，10.0.0.88的访问比率要比10.0.0.77的访问比率高一倍。

upstream linuxidc{
server 10.0.0.77 weight=5;
server 10.0.0.88 weight=10;
}

ip_hash（访问ip）

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 favresin{
ip_hash;
server 10.0.0.10:8080;
server 10.0.0.11:8080;
}

fair（第三方）

按后端服务器的响应时间来分配请求，响应时间短的优先分配。与weight分配策略类似。

upstream favresin{
server 10.0.0.10:8080;
server 10.0.0.11:8080;
fair;
}

url_hash（第三方）

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。

注意：在upstream中加入hash语句，server语句中不能写入weight等其他的参数，hash_method是使用的hash算法。

upstream resinserver{
server 10.0.0.10:7777;
server 10.0.0.11:8888;
hash $request_uri;
hash_method crc32;
}

upstream还可以为每个设备设置状态值，这些状态值的含义分别如下：

down 表示单前的server暂时不参与负载.

weight 默认为1.weight越大，负载的权重就越大。

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.

fail_timeout : max_fails次失败后，暂停的时间。

backup： 其它所有的非backup机器down或者忙的时候，请求backup机器。所以这台机器压力会最轻。

upstream bakend{ #定义负载均衡设备的Ip及设备状态
ip_hash;
server 10.0.0.11:9090 down;
server 10.0.0.11:8080 weight=2;
server 10.0.0.11:6060;
server 10.0.0.11:7070 backup;
}