nginx负载均衡算法

负载均衡是什么意思

通俗点讲就是多个具有相同能力的“人”去做某一件事情，并根据每个“人”所能承受的量的大小不同，来分配任务量。

有哪几种实现方式，以及它们之间的区别

LVS和nginx，前者是四层负载均衡，作用于传输层，后者是七层负载均衡，作用于应用层。

nginx负载均衡配置方法

在配置文件中做如下配置，

upstream tomcats {
        server 192.168.0.103:8088 weight=1;
        server 192.168.0.104:8088 weight=2;
        server 192.168.0.105:8088 weight=10;
}
server {
        listen 90;
        server_name www.cnblogs.com;

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

当请求访问的域名是“www.cnblogs.com”，并且端口号是90时，就会被nginx的负载均衡所拦截，依照配置（upstream）来分配具体的响应服务器。

在做了负载均衡之后，为upstream指定的名字（如：tomcats）就是访问各个上游服务器时的域名。

负载均衡—轮询、权重 weight：

轮询：是nginx负载均衡的默认策略。会将上游服务器排序，依次调用。

权重：为每一个服务器设置权重（即能力值，默认为1），权重越大则越有可能被调用。

负载均衡—max_conns:

表示每一个上游服务器可同时接收处理的连接数量，用于保护避免过载，可以起到限流的作用。

负载均衡—slow_start：

设置服务器慢速启动，将其权重从0慢慢加载到实际配置的值。即完成服务器的状态从不可用到可用甚至高可用的转变。此参数只在商业版本中有效。

• 该参数不能使用在hash和random load balancing负载策略中。
• 当只有一台服务器时，该参数失效。

负载均衡—down、backup：

down：标志该服务器不可用，不会处理请求。

backup：标志该服务器是备份机，只有在其他服务器无法工作时（比如宕机），才会加入到集群中提供服务。

• backup参数不能使用在hash和random load balancing中。

负载均衡—max_fails、fail_timeout：

这两个参数需要同时声明才可以生效。例如：max_fails=2 fail_timeout=15s  ，表示在15秒内请求某一个服务器失败了2次，则认为该服务器宕机了，接下来的15秒内不会分配新请求到该服务器。15秒后再有新的请求会再次尝试连接该服务器，如果请求仍旧失败，则再次重复上述过程。

负载均衡—keepalived：

作用：用于提高系统的吞吐量。当一个请求进来时，系统需要维护其状态（打开、关闭和再打开），这样当一个请求在一定时间内多次访问服务器时会造成很大的消耗，而且服务器处理请求的速度也会降低。使用keepalived保证请求在一定时间内处于连接状态。

配置：

upstream tomcats {
         #server 192.168.0.103:8088 max_fails=2 fail_timeout=1s;
         #server 192.168.0.104:8088;
         #server 192.168.0.105:8088;
         server  192.168.0.106:8080;
         keepalive 32;　　#设置长连接处理的数量
 } 
server {
         listen 90;
         server_name www.cnblogs.com;
          location / {
                 proxy_pass http://tomcats;
                 proxy_http_version 1.1;
                 proxy_set_header Connection "";
         }
 }

负载均衡—ip_hash：

ip_hash可以保证用户的每次访问都可以请求到固定的服务器，前提是用户的ip没有变动。在使用ip_hash时需要注意一点，不能把后台服务器直接移除，只能标记为down。

If one of the servers needs to be temporarily removed, it should be marked with the down parameter in order to preserve the current hashing of client IP addresses.
http://nginx.org/en/docs/http/ngx_http_upstream_module.html#ip_hash

一致性hash算法：

 

如上图所示，将所有的服务器节点按照hash算法，存放在“0~2^32”地址块上。所有的用户也都是按照一定规则分布在不同的地址上。每一个用户都是按照顺时针就近访问服务器节点。当有服务器宕机时或需要新增加服务器节点时，受影响的也只是少部分用户。

负载均衡—url_hash与least_conn:

url_hash，根据每次请求的url地址不同，将会访问到不同的服务器节点，hash后访问到的服务器节点将会固定。

upstream tomcats {
        #使用ip_hash作负载均衡
        ip_hash;
        #获取到请求的ip地址
        hash $request_uri;
        server 192.168.204.128:8088;
        server 192.168.204.129:8088;
        server 192.168.204.130:8088;
}

least_conn，根据每台服务器节点当前连接数不同，将请求分配到连接数最少的节点上。

# 最少连接数 
# least_conn