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Nginx是一個(gè)高性能的HTTP和反向代理服務(wù)器，也是一個(gè)IMAP/POP3/SMTP代理服務(wù)器，Nginx是一款輕量級的Web服務(wù)器/反向代理服務(wù)器以及電子郵件代理服務(wù)器，并在一個(gè)BSD-like協(xié)議下發(fā)行，本篇文章重點(diǎn)為大家講解一下nginx的負(fù)載均衡。
輪詢
nginx將所有請求均勻的分給集群中的每臺服務(wù)器。
upstream test {
server 127.0.0.1:7001; # 等同于server 127.0.0.1:7001 weight=1;
server 150.109.118.85:7001; # 等同于server 150.109.118.85:7001 weight=1;
}
server {
listen 8081;
server_name localhost;
location / {
proxy_pass http://test/;
}
}
upstream：定義一個(gè)服務(wù)集群。 proxy_pass: 將匹配的請求代理轉(zhuǎn)發(fā)到proxy_pass后面配置的服務(wù)上，這里因?yàn)樾枰渲秘?fù)載均衡，所以這里http://后面必須要跟上upstream定義的服務(wù)集群。
注意：upstream定義服務(wù)集群時(shí)，配置的服務(wù)地址只能是域名+端口或者ip+端口，不能帶有協(xié)議和路徑，否則nginx會報(bào)nginx: [emerg] invalid host in upstream這個(gè)錯誤信息。
加權(quán)（weight）
upstream test {
server 127.0.0.1:7001 weight=2;
server 150.109.118.85:7001 weight=1;
}
前面兩次請求都會轉(zhuǎn)發(fā)到127.0.0.1:7001這個(gè)服務(wù)，后面一次請求會轉(zhuǎn)發(fā)到150.109.118.85:7001這個(gè)服務(wù)，再后面兩次轉(zhuǎn)發(fā)到127.0.0.1:7001，。。。
最少連接數(shù)
文件位置：src/http/modules/ngx_http_upstream_least_conn_module.c
nginx請求分配給active_connection/weight最小的服務(wù)器。
upstream test {
least_conn;
server 127.0.0.1:7001 weight=1;
server 150.109.118.85:7001 weight=1;
}
ip_hash
文件位置：src/http/modules/ngx_http_upstream_ip_hash_module.c
根據(jù)用戶的ip，計(jì)算出一個(gè)hash值，如果負(fù)載均衡緩存中有這個(gè)hash對應(yīng)的服務(wù)器，那就直接轉(zhuǎn)發(fā)到對應(yīng)的服務(wù)器上。
upstream test {
ip_hash;
server 127.0.0.1:7001;
server 150.109.118.85:7001;
}
nginx使用ip_hash策略后，只要用戶電腦的ip不變化，就會始終請求同一臺業(yè)務(wù)服務(wù)。
應(yīng)用場景：在實(shí)現(xiàn)文件上傳功能時(shí)，要實(shí)現(xiàn)一個(gè)大文件上傳，往往會將這個(gè)大文件分成多個(gè)片段，然后上傳到服務(wù)器，如果使用前面給的策略，就會出現(xiàn)同一個(gè)文件的分片被上傳到不同服務(wù)器，導(dǎo)致文件合并失敗，不能達(dá)到預(yù)期效果。nginx使用ip_hash策略后，客戶端只要上傳了當(dāng)前文件的一個(gè)片段，后續(xù)文件片段上傳的時(shí)候，nginx通過計(jì)算ip的hash，自動把請求轉(zhuǎn)發(fā)到hash對應(yīng)的服務(wù)器。
hash
文件位置：src/http/modules/ngx_http_upstream_hash_module.c
可以進(jìn)行hash計(jì)算的有remote_addr（客戶端ip）（從測試結(jié)果上面看感覺可以直接替換掉ip_hash）、request_uri(請求uri)、args（請求參數(shù)），下面主要以request_uri的使用作為展示，其他兩個(gè)使用都類似。
根據(jù)請求的uri計(jì)算出一個(gè)hash值，然后將該請求轉(zhuǎn)發(fā)到一臺服務(wù)器上面，后續(xù)請求通過hash計(jì)算后，如果有相同的hash，那么就會將該請求轉(zhuǎn)發(fā)到該hash對應(yīng)的服務(wù)器。
如果集群中某臺服務(wù)器宕機(jī)之后會出現(xiàn)什么情況：假設(shè)r1命中a服務(wù)器；r2命中b服務(wù)器。當(dāng)a服務(wù)器宕機(jī)，之前通過r1計(jì)算出來的hash與a服務(wù)器的對應(yīng)情況會失效，r1將重新分配給b服務(wù)器。后續(xù)a服務(wù)器恢復(fù)正常后，r1還是會分配給b服務(wù)器。
upstream test {
hash $request_uri;
server 127.0.0.1:7001;
server 150.109.118.85:7001;
}
應(yīng)用場景：所有請求相同的文件資源的請求都會被轉(zhuǎn)發(fā)到同一個(gè)服務(wù)器，資源更容易命中緩存，減少寬帶和資源下載時(shí)間。
consistent_hash
consistent_hash（一致性hash）這個(gè)模塊使用方式和nginx內(nèi)置的hash模塊幾乎相同。能夠使用consistent_hash進(jìn)行計(jì)算的內(nèi)容和前面提到的nginx內(nèi)置的hash模塊一樣，有remote_addr、request_uri、args。這是一個(gè)三方模塊，可以在ngx_http_consistent_hash這里下載。
upstream test {
consistent_hash $request_uri;
server 127.0.0.1:7001;
server 150.109.118.85:7001;
}
fair
響應(yīng)時(shí)間短的服務(wù)優(yōu)先分配請求。這個(gè)是三方模塊，可以在nginx_upstream_fair這里下載模塊。這個(gè)模塊上次更新是8年前，可能需要考慮下是否需要使用這個(gè)。
upstream test {
fair;
server 127.0.0.1:7001;
server 150.109.118.85:7001;
}
測試中得出效果和輪詢默認(rèn)情況效果一樣，暫時(shí)沒有找到問題在哪。。。
負(fù)載均衡相關(guān)參數(shù)
down
標(biāo)識down的服務(wù)器暫時(shí)不支持資源請求。
upstream test {
server 127.0.0.1:7001 down;
server 150.109.118.85:7001;
}
上面負(fù)載均衡的例子中，因?yàn)?code>127.0.0.1:7001標(biāo)識為down，所以不會有請求轉(zhuǎn)發(fā)到這個(gè)服務(wù)，所有的請求都會轉(zhuǎn)發(fā)到150.109.118.85:7001這個(gè)服務(wù)。
weight
集群中服務(wù)的權(quán)重值，默認(rèn)是1。在只有weight這一個(gè)影響條件下，且集群中服務(wù)都正常，nginx會將更多的請求轉(zhuǎn)發(fā)到weight更大的服務(wù)。
upstream test {
server 127.0.0.1:7001 weight=2;
server 150.109.118.85:7001 weight=1;
}
這個(gè)集群中127服務(wù)和150服務(wù)各處理的請求比例為2:1。
max_fails
允許服務(wù)處理請求時(shí)服務(wù)出錯的次數(shù)，默認(rèn)為1。當(dāng)服務(wù)處理請求發(fā)生錯誤的次數(shù)超過max_fails時(shí)，后面的請求暫時(shí)不會轉(zhuǎn)發(fā)到這臺發(fā)生錯誤的服務(wù)。
upstream test {
server 127.0.0.1:7001 max_fail=1;
server 150.109.118.85:7001;
}
fail_timeout
當(dāng)服務(wù)處理請求發(fā)生錯誤的次數(shù)超過max_fails以后，nginx會暫時(shí)禁止將請求轉(zhuǎn)發(fā)到這個(gè)服務(wù)。當(dāng)過去fail_timeout設(shè)置的時(shí)間以后，nginx會嘗試將請求轉(zhuǎn)發(fā)到剛才被禁止的服務(wù)，如果服務(wù)正常，那么后續(xù)的請求可以繼續(xù)轉(zhuǎn)發(fā)到這臺服務(wù)，如果服務(wù)錯誤，那么繼續(xù)等待fail_timeout時(shí)間后再來檢測。fail_timeout默認(rèn)時(shí)間是10s。
upstream test {
server 127.0.0.1:7001 max_fail=1 fail_timeout=10s;
server 150.109.118.85:7001;
}
backup
備用服務(wù)器，當(dāng)所有非backup服務(wù)發(fā)生錯誤被停用或者設(shè)置為down時(shí)，nginx會啟用標(biāo)識為backup的服務(wù)。
upstream test {
server 127.0.0.1:7001 backup;
server 150.109.118.85:7001;
}
max_conns
這個(gè)功能存在于nginx商業(yè)版。同一服務(wù)同時(shí)處理請求的個(gè)數(shù)。防止服務(wù)因處理請求過多，服務(wù)器性能不足，發(fā)生宕機(jī)的情況。
upstream test {
server 127.0.0.1:7001 max_conns=10000;
server 150.109.118.85:7001;
}
slow_start
這個(gè)功能存在于nginx商業(yè)版。當(dāng)集群中錯誤服務(wù)等待fail_timeout時(shí)間后，nginx檢測到這個(gè)服務(wù)能夠正常使用后，再等待slow_start時(shí)間后，才正式使用這個(gè)服務(wù)。
upstream test {
server 127.0.0.1:7001 slow_start=30s;
server 150.109.118.85:7001;
}
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