nginx负载均衡安装与配置(Nginx负载均衡原理及应用实践)

逻辑架构图

Nginx负载均衡的逻辑架构图如下图所示:

nginx负载均衡安装与配置(Nginx负载均衡原理及应用实践)(1)

Nginx负载均衡逻辑架构图

负载均衡配置

Nginx负载均衡服务器清单:

服务器名称

IP

说明

Load Balance Server

10.0.0.10

Nginx负载均衡服务器

Web Server 1

10.0.0.20

Web应用服务器

Web Server 2

10.0.0.21

Web应用服务器

负载均衡服务器Nginx.conf配置如下:

worker_process 1; events { worker_connections 1024; } http { include mime.types; default_type application/octet-stream; sendfile on; keepalive_timeout 65; upstream www_pools { # 定义Web服务池 server 10.0.0.20:80 weight = 1; server 10.0.0.21:80 weight = 1; } Server { # 定义负载均衡虚拟主机 listen 80; server_name www.test.com; # 根据实际域名填写 location / { proxy_pass http://www_pools; # 访问www.test.com,请求转发给www_pools中的节点 } } }

重启Nginx服务:

nginx -s reload

至此,已经完成了一个简单的负载均衡集群网络的配置,当用户输入网址http://www.test.com/访问负载均衡服务器时,负载均衡会根据设置的负载均衡算法将访问请求分发到Web server 1和Web Server 2两个节点。

负载均衡核心组件upstream 模块模块简介

Nginx负载均衡功能依赖于ngx_http_upstream_module模块,所支持的代理方式包括proxy_pass、fastcgi_pass、memcached_pass。

模块语法

示例1:基本upstream配置

upstream www_pools { # upstream关键词必须有,www_pools为集群组名称,自定义 server 10.0.0.20:80 weight=5; # server固定关键词,后接域名或IP,端口不指定默认80 server 10.0.0.21:80 weight=10; # weight表示权重,权重越大被分配几率越大 }

示例2:较完整的upstream配置

upstream web_pools { server 10.0.0.5; server 10.0.0.6:80 weight=1 max_fails=1 fail_timeout=10s; server 10.0.0.10:80 weight=2 max_fails=2 fail_timeout=20s backup; }

示例3:使用域名及socket的upstream配置

upstream backend { server backend1.example.com weight=5; server backend2.example.com:8080; server unix:/tmp/backend3; # 指定socket文件 server backup1.example.com:8080 backup; server backup2.example.com:8080 backup; #backup表示备份服务器,其他指定服务器都不可用时启动 }

相关参数

upstream模块内部server标签参数说明

Server标签

参数说明

server 10.0.0.10:80

节点地址可以是IP或者域名,端口不写则默认为80端口

weight=1

服务器权重,默认值为1。权重越大表示接收请求比例越大

max_fails=1

Nginx尝试连接后端主机节点失败的次数

backup

热备配置参数,当前面激活的节点都失败后会自动启动热备节点。注意:当负载调度算法为ip_hash时,状态不能是weight和backup。

fail_timeout=10s

在max_fails定义的失败次数后,距离下次检查的间隔时间,默认是10s。

down

标志着该节点永远不可用,这个参数可配合ip_hash使用。

http_proxy_module模块

proxy_pass指令属于ngx_http_proxy_module模块,此模块可以将请求转发到另一台服务器。 在实际的反向代理工作中,会通过location功能匹配指定的URI,然后把接收到的符合匹配URI的请求通过proxy_pass抛给定义好的upstream节点池。

常见的使用案例:

(1)将匹配URI为name的请求抛给http://127.0.0.1/remote:

location /name/ { proxy_pass http://127.0.0.1/remote/; }

(2)将匹配URI为name的请求应用指定的rewrite规则,然后抛给http://127.0.0.1:

location /name/ { rewrite /name/([^/] ) /users?name=$1 break; proxy_pass http://127.0.0.1; }

负载均衡调度算法

调度算法一般可以分为两类:

静态调度算法: 负载均衡器根据自身设定的规则进行分配,不考虑后端节点服务器的情况。比如rr、wrr、ip_hash都属于静态调度算法。

动态调度算法: 负载均衡器会根据后端服务器当前状况来决定是否分发请求。比如least_conn、fair等都属于动态调度算法。

rr轮询算法

按照客户端请求顺序把客户端请求逐一分配给不同的后端节点,若后端节点宕机,则会被自动从节点池中剔除。

wrr权重轮询算法

在rr轮询算法的基础上加上权重,即权重轮询算法。权重和用户访问量成正比,权重值越大,被转发的请求也就越多。

ip_hash算法

每个请求按照客户端IP的hash结果分配,当新的请求到达时,先讲起客户端的IP通过哈希算法哈希出一个值,相同的哈希值会被分配到同一台节点服务器。

该调度算法可以解决动态网页的session共享问题。

fair算法

根据后端节点服务器的响应时间来分配请求,响应时间短的有限分配。

Nginx本身不支持fair调度算法,如果要使用该算法,必须下载upstream_fair模块。

least_conn算法

根据后端节点的连接数来决定分配情况,哪个节点连接数少就分给哪个节点。

url_hash算法

根据访问URL的hash结果来分配请求,让每个URL定向到同一个后端服务器。

Nginx本身不支持url_hash的,如果需要使用该算法,必须安装Nginx的hash模块软件包。

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