使用nginx作为HTTP负载均衡

2016年6月1日

使用nginx作为HTTP负载均衡
http://www.ttlsa.com/nginx/using-nginx-as-http-loadbalancer/
1. 介绍
在许多应用中,负载平衡是一种常用的技术来优化利用资源最大化吞吐量,减少等待时间,并确保容错。
可以使用nginx的作为一种非常高效的HTTP负载平衡器,将流量分配到多个应用服务器上提高性能,可扩展性和高可用性。
2. 负载均衡方法
nginx支持下面几种负载均衡机制:
round-robin:轮询。以轮询方式将请求分配到不同服务器上
least-connected:最少连接数。将下一个请求分配到连接数最少的那台服务器上
ip-hash :基于客户端的IP地址。散列函数被用于确定下一个请求分配到哪台服务器上
3. 负载均衡默认配置
nginx负载均衡最简单的配置如下:

http {
upstream myapp1 {
server srv1.example.com;
server srv2.example.com;
server srv3.example.com;
}

server {
listen 80;

location / {
proxy_pass http://myapp1;
}
}
}
http {
upstream myapp1 {
server srv1.example.com;
server srv2.example.com;
server srv3.example.com;
}

server {
listen 80;

location / {
proxy_pass http://myapp1;
}
}
}
在上面的例子中,srv1,srv2,srv3运行着相同的应用程序。如果没有特别指定负载均衡方法默认是以轮询方式。所有的请求被代理到服务组myapp1,然后nginx负载均衡的分发请求。
nginx反向代理实现包括下面这些负载均衡HTTP、HTTPS、FastCGI、uwsgi,SCGI和memcached。
要配置HTTPS的负载均衡,只需使用“https”开头的协议。
当要设置FastCGI,uwsgi,SCGI,或者memcached的负载平衡,分别使用fastcgi_pass,uwsgi_pass,scgi_pass和memcached_pass指令。
4. 最少连接负载均衡
在一些要求需要更长的时间才能完成的应用情况下, 最少连接可以更公平地控制应用程序实例的负载。使用最少连接负载均衡,nginx不会向负载繁忙的服务器上分发请求,而是将请求分发到负载低的服务器上。
配置如下:

upstream myapp1 {
least_conn;
server srv1.example.com;
server srv2.example.com;
server srv3.example.com;
}

upstream myapp1 {
least_conn;
server srv1.example.com;
server srv2.example.com;
server srv3.example.com;
}
5. 会话持久性
以轮询或最少连接的负载均衡算法,每个后续的客户端的请求,可以潜在地分配给不同的服务器上,并不能保证相同的客户端请求将总是指向同一服务器上。
这对于有会话信息的应用场景下,会有问题的。一般的做法是需要将session信息共享,如使用memcache来存放session。
如果将客户端的会话“粘性”或总是试图选择一个特定的服务器,也是可以的。负载均衡的ip-hash机制就可以实现。
配置如下:

upstream myapp1 {
ip_hash;
server srv1.example.com;
server srv2.example.com;
server srv3.example.com;
}

upstream myapp1 {
ip_hash;
server srv1.example.com;
server srv2.example.com;
server srv3.example.com;
}
6. 加权负载均衡
可以使用权重来进一步控制影响nginx负载均衡算法。
在上面的例子中,都没有配置权重,这意味着所有指定的服务器都被视为同样的。
当指定的服务器的权重参数,权重占比为负载均衡决定的一部分。权重大负载就大。
配置如下:

upstream myapp1 {
server srv1.example.com weight=3;
server srv2.example.com;
server srv3.example.com;
}

upstream myapp1 {
server srv1.example.com weight=3;
server srv2.example.com;
server srv3.example.com;
}
这种情况下,每5个新的请求将被分布如下:3请求将被引导到SRV1,一个请求将去SRV2,另一个请求去srv3。
7. 后端健康检测
nginx反向代理包含内置的或第三方扩展来实现服务器健康检测的。如果后端某台服务器响应失败,nginx会标记该台服务器失效,在特定时间内,请求不分发到该台上。
max_fails指令设置在fail_timeout期间内连续的失败尝试。 默认情况下,max_fails为1。如果被设置为0,该服务器的健康检测将禁用。
fail_timeout参数还定义了多长时间服务器将被标记为失败。在fail_timeout后,服务器还是failed,nginx将检测该服务器是否存活,如果探测成功,将标记为活的。
8. 内容延伸
upstream模块内容: http://nginx.org/en/docs/http/ngx_http_upstream_module.html#server
应用负载均衡:http://nginx.com/products/application-load-balancing/
应用健康检测:http://nginx.com/products/application-health-checks/
活动监视:http://nginx.com/products/live-activity-monitoring/
更加详细的负载均衡配置:http://nginx.com/blog/load-balancing-with-nginx-plus/
http://nginx.com/blog/load-balancing-with-nginx-plus-part2/

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