案例:Nginx作为负载均衡服务器应用

nginx的负载均衡功能是通过upstream命令实现的,因此他的负载均衡机制比较简单,是一个基于内容和应用的7层交换负载均衡的实现。Nginx负载均衡默认对后端服务器有健康监测能力,但是监测能力较弱,仅限于端口监测,在后端服务器比较少的情况下(10台以下)负载均衡能力表现突出。而对于有大量后端节点的负载应用,由于所有访问请求都从一台服务器进出,容易发生请求堵塞进而引发连接失败,因此无法充分发挥后端服务器的性能。

Nginx负载均衡算法

Nginx的负载均衡模块目前支持4中调度算法,下面分别进行介绍,其中,后两种属于第三方调度方法:

  • 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,如果后端某台服务器死机,自动剔除故障系统,使用户访问不受影响。
  • weight:指定轮询权值,weight值越大,分配到访问概率越高,主要用于后端每台服务器性能不均衡的情况下。
  • ip_hash:每个请求按照ip的哈希结果分配,这样来自同一个ip的访客固定访问一台后端服务器,有效解决动态网页存在的session共享问题。
  • fair:它是比上面两种更加智能的负载均衡算法。此种算法可以依据页面大小和加载时间长短智能的进行负载均衡,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本身是不支持fair的,如果需要使用这种调度算法,必须下载nginx的upstream_fair模块。
  • url_hash:按访问URL的哈希结果来分配请求,使每个URL定向到同一台后端服务器,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的,如果需要使用这种调度算法,必须安装Nginx的hash软件包。

在HTTP Upstream模块中,可以通过server命令指定后端服务器的IP地址和端口,同时还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:

  • down:表示当前的server暂时不参与负载均衡。
  • 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轻。
  • 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: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。

注意:当调度算法为ip_hash时,后端服务器在负载均衡调度中的调度状态不能是weight和backup。

Nginx的负载均衡配置

http {

upstream myserver {

server 192.168.1.120:80 weight=1 max_fails=3 fail_timeout=20s;

server 192.168.1.121:80 weight=1 max_fails=3 fail_timeout=20s;

}

server {

listen       80;

server_name  localhost;

index  index.html index.htm;

#ciharset koi8-r;

root html;

#access_log  logs/host.access.log  main;

location / {

proxy_pass http://myserver;

proxy_next_upstream http_500 http_502 http_503 error timeout invalid_header;

}

}

在上面这段配置中,upstream关键字标识负载均衡配置开始,upstream是Nginx的HTTP Upstream模块,这个模块通过一个简单的调度算法来实现客户端IP到后端服务器的负载均衡。在上面。通过upstream制定一个负载均衡器的名称为myserver。这个名称可以任意指定,在后面需要的地方直接调用即可。

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