Nginx负载均衡常用算法与策略详解

Nginx是一款轻量级的高性能web服务器&＃xff0c;同时也是一款非常优秀的负载均衡器和反向代理服务器。由于支持强大的正则匹配规则、动静分离、URLrewrite功能及安装配置简单且对网络稳定性依赖非常小等优点&＃xff0c;所以常用来做为七层负载均衡使用。在硬件不差的情况下&＃xff0c;通常可以稳定支持几万的并发连接&＃xff0c;在硬件性能足够好&＃xff0c;且对系统内核参数及Nginx配置进行优化甚至可以达到10万以上的并发。

nginx应用场景之一就是负载均衡。在访问量较多的时候&＃xff0c;可以通过负载均衡&＃xff0c;将多个请求分摊到多台服务器上&＃xff0c;相当于把一台服务器需要承担的负载量交给多台服务器处理&＃xff0c;进而提高系统的吞吐率&＃xff1b;另外如果其中某一台服务器挂掉&＃xff0c;其他服务器还可以正常提供服务&＃xff0c;以此来提高系统的可伸缩性与可靠性。

以下是Nginx作为七层负载均衡常用的几种调度算法和适用的业务场景

负载均衡其意思就是分摊到多个操作单元上进行执行
nginx本身支持4种&＃xff1a;轮询(round robin), 加权轮询(weight round robin), ip_hash, 最小连接(least_conn)
第三方模块&＃xff0c;支持2种&＃xff1a;最快响应时间(fair), url_hash

1、轮询&＃xff08;round robin&＃xff09;&＃xff08;默认调度算法&＃xff09;

特点&＃xff1a;每个请求按时间顺序逐一分配到不同的后端服务器处理。
适用业务场景&＃xff1a;后端服务器硬件性能配置完全一致&＃xff0c;业务无特殊要求时使用。

upstream bertram.com {
server 192.168.0.14:8080 max_fails&＃61;2 fail_timeout&＃61;10s;
server 192.168.0.15:8080 max_fails&＃61;2 fail_timeout&＃61;10s;
}


2、加权轮询&＃xff08;weight round robin&＃xff09;
特点&＃xff1a;指定轮询几率&＃xff0c;weight值(权重)和访问比例成正比&＃xff0c;用户请求按权重比例分配。
适用业务场景&＃xff1a;用于后端服务器硬件性处理能力不平均的情形。

upstream bertram.com {
server 192.168.0.14:8080 weight&＃61;5 max_fails&＃61;2 fail_timeout&＃61;10s;
server 192.168.0.15:8080 weight&＃61;10 max_fails&＃61;2 fail_timeout&＃61;10s;
}


3、ip_hash
特点&＃xff1a;每个请求按访问ip的hash结果分配&＃xff0c;这样每个访客固定访问一个后端服务器&＃xff0c;可以解决session会话保持问题。
适用业务场景&＃xff1a;适用于需要账号登录的系统&＃xff0c;会话连接保持的业务。

upstream bertram.com {
ip_hash;
server 192.168.0.14:8080 max_fails&＃61;2 fail_timeout&＃61;10s;
server 192.168.0.15:8080 max_fails&＃61;2 fail_timeout&＃61;10s;
}


4、最少连接数 &＃xff08;least_conn&＃xff09;
特点&＃xff1a;按nginx反向代理与后端服务器之间的连接数&＃xff0c;连接数最少的优先分配。
适用业务场景&＃xff1a;适用于客户端与后端服务器需要保持长连接的业务。

upstream bertram.com {
least_conn;
server 192.168.0.14:8080 max_fails&＃61;2 fail_timeout&＃61;10s;
server 192.168.0.15:8080 max_fails&＃61;2 fail_timeout&＃61;10s;
}


5、fair&＃xff08;需编译安装第三方模块 ngx_http_upstream_fair_module&＃xff09;
特点&＃xff1a;按后端服务器的响应时间来分配请求&＃xff0c;响应时间短的优先分配。
适用业务场景&＃xff1a;对访问响应速度有一定要求的业务。

upstream bertram.com {
fair;
server 192.168.0.14:8080 max_fails&＃61;2 fail_timeout&＃61;10s;
server 192.168.0.15:8080 max_fails&＃61;2 fail_timeout&＃61;10s;
}


6、url_hash&＃xff08;需编译安装第三方模块 ngx_http_upstream_hash_module&＃xff09;

特点&＃xff1a;按访问url的hash结果来分配请求&＃xff0c;使同一个url访问到同一个后端服务器。
适用业务场景&＃xff1a;适用于后端服务器为缓存服务器时比较有效。

upstream bertram.com {
server 192.168.0.14:8080 max_fails&＃61;2 fail_timeout&＃61;10s;
server 192.168.0.15:8080 max_fails&＃61;2 fail_timeout&＃61;10s;
hash $request_uri;
}


相关参考&＃xff1a;文章