一、Nginx介紹

Nginx是一款高性能的Http和反向代理服務器，也是一個IMAP/POP3/SMTP服務器（電子郵件代理），最早開發(fā)這個產品的目的之一也是作為郵件代理服務器。因它的穩(wěn)定性、豐富的功能集、示例配置文件和低系統(tǒng)資源的消耗及其高并發(fā)性能強而廣泛應用于各種生產部署之中。而且nginx是基于事件驅動模型（epoll）實現(xiàn)的I/O多路復用，并通過異步、非阻塞的方式處理請求。在高連接并發(fā)的情況下，Nginx是Apache服務器不錯的替代品。而我們?yōu)槭裁匆x擇Nginx呢？

二、Nginx特點

• 高并發(fā)、高性能；
• 高可靠（可以7*24小時不間斷運行）；
• 可擴展性強（高度模塊化設計，添加模塊平穩(wěn)）；
• 作為 Web 服務器：相比 Apache，Nginx 使用更少的資源，支持更多的并發(fā)連接；
• 作為負載均衡服務器：可以進行自定義配置，支持虛擬主機、支持URL重定向、支持網絡監(jiān)控等。
• Nginx 安裝非常的簡單，配置文件 非常簡潔（還能夠支持perl語法），Bugs少；
• 處理靜態(tài)文件，索引文件以及自動索引；
• 反向代理加速(無緩存)，簡單的負載均衡和容錯；
• 支持熱部署（可在不停止服務器的情況下升級nginx）。

這就是為什么要選擇Nginx的原因。而且Nginx的功能特點還不止這些，上面只是簡單列舉了幾點常見功能。

三、Nginx負載均衡

在我們實際生產中，一臺服務器的處理能力、存儲空間是有限的， 不要企圖去換更強大的服務器，對大型網站而言，不管多么強大的服務器，都滿足不了網站持續(xù)增長的業(yè)務需求。這種情況下，更恰當?shù)淖龇ㄊ窃黾右慌_服務器來分擔原有服務器的訪問及存儲壓力。實際上這就是我們所謂的負載均衡，Nginx作為負載均衡服務器，它通過反向代理來對后端多臺服務器負載均衡。首先來說一下Nginx負載均衡策略及負載均衡算法。

3.1 認識 upstream 模塊

upstream 這個模塊是寫一組被代理的服務器地址（即定義的后端服務器列表中選取一臺服務器接受用戶的請求 ），然后配置負載均衡的算法。 來看一下最基本的負載均衡實例：

upstream test { 
      server 10.20.151.114:80;
      server 10.20.151.115:80;
}
server {
      ....
      location / {         
             proxy_pass  http://test;     --請求轉向 test 定義的服務器列表         
      } 

3.2 Nginx負載均衡策略

（1）輪詢

最基本的配置方法，上面的例子就是輪詢的方式，它是upstream模塊默認的負載均衡默認策略。每個請求會按時間順序逐一分配到不同的后端服務器。

upstream test { 
      server 10.20.151.114:80; weight=1;
      server 10.20.151.115:80; weight=2;
}

（2）ip_hash

每個請求按訪問IP的hash結果分配，同一個IP客戶端固定訪問一個后端服務器?？梢员ＷC來自同一ip的請求被打到固定的機器上，可以解決session問題。

upstream test { 
	  ip_hash;  --同一個IP客戶端固定訪問一個后端服務器
      server 10.20.151.114:80; weight=1;
      server 10.20.151.115:80; weight=2;
}

（3）url_hash

按訪問url的hash結果來分配請求，使每個url定向到同一個后端服務器。一旦緩存住了資源，再此收到請求，就可以從緩存中讀取。

upstream test { 
	  hash $request_uri;  --實現(xiàn)每個url定向到同一個后端服務器
      server 10.20.151.114:80; weight=1;
      server 10.20.151.115:80; weight=2;
}

（4）least_conn

把請求轉發(fā)給連接數(shù)較少的后端服務器。輪詢算法是把請求平均的轉發(fā)給各個后端，使它們的負載大致相同；但是，有些請求占用的時間很長，會導致其所在的后端負載較高。這種情況下，least_conn這種方式就可以達到更好的負載均衡效果。

upstream test { 
	  least_conn;  --把請求轉發(fā)給連接數(shù)較少的后端服務器
      server 10.20.151.114:80; weight=1;
      server 10.20.151.115:80; weight=2;
}

（5）weight

權重方式，在輪詢策略的基礎上指定輪詢的幾率。

upstream test { 
      server 10.20.151.114:80; weight=1;
      server 10.20.151.115:80; weight=2;  --輪詢的幾率相對上一條要大
}

（6）fair

此種算法可以依據頁面大小和加載時間長短智能地進行負載均衡，也就是根據后端服務器的響應時間來分配請求，響應時間短的優(yōu)先分配。

upstream test { 
      server 10.20.151.114:80; weight=1;
      server 10.20.151.115:80; weight=2;
      fair;  --實現(xiàn)響應時間短的優(yōu)先分配
}

nginx負載均衡配置狀態(tài)參數(shù)

• down：表示當前的server暫時不參與負載均衡。
• backup：預留的備份機器。當其他所有的非backup機器出現(xiàn)故障或者忙的時候，才會請求backup機器，因此這臺機器的壓力最輕。
• max_fails：允許請求失敗的次數(shù)，默認為1。當超過最大次數(shù)時，返回proxy_next_upstream 模塊定義的錯誤。
• fail_timeout：在經歷了max_fails次失敗后，暫停服務的時間單位秒。max_fails可以和fail_timeout一起使用。

Nginx可分為二層、三層、四層、七層負載均衡。 所謂的二層就是基于MAC地址的負載均衡， 三層就是基于IP地址的負載均衡，四層就是基于IP+端口的負載均衡，七層就是基于URL等應用層信息的負載均衡。因篇幅較長這里不再做具體的介紹，有興趣的可自行百度。這里以七層負載均衡來做實例。

3.3 Nginx負載均衡實例

環(huán)境準備：準備3臺Nginx服務器，一臺作為負載均衡服務器，其它兩臺作為后端服務器。

10.20.151.240 ----proxy_server（負載均衡服務器）

10.20.151.112 ----server1（后端服務器1）

10.20.151.113 ----server2（后端服務器2）

（1）負載均衡服務器配置

vim /etc/nginx/nginx.conf        --配置主配置文件
vim /etc/nginx/conf.d/test.conf  --配置子配置文件

（2）后端服務器配置

vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf    --修改配置文件
vim /usr/local/nginx/html/index.html    --添加測試數(shù)據

（3）負載均衡測試

在瀏覽器端訪問http://10.20.151.240/，在實際生產中，這兩個頁面返回的結果是一樣的，這里是為了測試效果，所以返回了不同的內容。而為什么刷新后又會返回不同結果呢？那是因為負載均衡默認的均衡策略（或算法）是輪詢，所以每刷新一次就會從不同的后端服務器返回不同的請求結果，減輕單個后端服務器的訪問量，提升客戶端的訪問效率，從而達到負載均衡的效果。

當我添加權重（weight）時

再次訪問http://10.20.151.240/

加權重和沒加權重有什么區(qū)別呢？在實際生產中，我們一般會將配置較高的服務器的權重設置高一點，其實就是客戶端在訪問時，權重較高的服務器會被多次請求，這樣能減輕配置較低的服務器的請求量，從而更好的實現(xiàn)負載均衡。

當我添加backup狀態(tài)參數(shù)時

再次訪問http://10.20.151.240/

此時我故意停掉第一臺后端服務器，繼續(xù)訪問http://10.20.151.240/

當我給113這臺后端服務器添加backup后，它就會作為熱備服務器，添加的主要目的就是當我其他后端服務器都宕機的情況下，我的熱備服務器還能繼續(xù)提供同樣的服務（注意：在其他后端服務器還未宕機之前，該熱備服務器是不工作的）。因此負載均衡不僅能達到各個后端服務器負載的均衡，同時通過配置相關轉態(tài)參數(shù)還能保證客戶端請求時不造成服務器宕機的情況，保證了后端服務器的穩(wěn)定性。其他狀態(tài)參數(shù)這里我不再做演示（因為配置方式都一樣）。

總結

通過上述簡單案例不難看出負載均衡的重要性，不管是大中小型企業(yè)，都會用到負載均衡，尤其是某些大型購物網站，如果不做負載均衡，估計剛上線幾分鐘后端服務器就會被客戶端的請求給弄癱瘓了。因此Nginx負載均衡實現(xiàn)的就是后端服務器的平均分攤客戶端的訪問壓力，同時借助Nginx的高并發(fā)、高性能、高可靠性等特點，對我們的實際生產提供了最大化服務和性能保障。

到此這篇關于Nginx實現(xiàn)負載均衡的項目實踐的文章就介紹到這了,更多相關Nginx 負載均衡內容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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