Nginx怎麼做負載平衡？ nginx負載平衡演算法的總結（附程式碼）

Nginx負載平衡該如何做呢？其實Nginx負載平衡有很多的方法可以實現的，下面我就來為大家具體的介紹一下Nginx負載平衡的演算法，包括了輪詢，weight，ip_hash，fair和url_hash五種演算法。

一、Nginx負載平衡演算法

    1、輪詢（預設）

        每個請求以時間順序逐一分配到不同的後端服務，如果後端某台伺服器當機，自動剔除故障系統，使用戶存取不受影響。

    2、weight（輪詢權值）

        weight的值越大分配到的存取機率越高，主要用於後端每台伺服器效能不均衡的情況下。或僅為在主從的情況下設定不同的權值，達到合理有效的地利用主機資源。

    3、ip_hash

        每個請求以存取IP的雜湊結果分配，使同一個IP的訪客固定存取一台後端伺服器，並且可以有效解決動態網頁存在的session共享問題。

    4、fair

        比weight、ip_hash更有智慧的負載平衡演算法，fair演算法可以依照頁面大小與載入時間長短智慧地進行負載平衡，也就是根據後端伺服器的回應時間來分配請求，回應時間短的優先分配。 Nginx本身不支援fair，如果需要這種調度演算法，則必須安裝upstream_fair模組。

    5、url_hash

        以存取的URL的雜湊結果分配請求，使每個URL導向至一台後端伺服器，可進一步提高後端快取伺服器的效率。 Nginx本身不支援url_hash，如果需要這種調度演算法，則必須安裝Nginx的hash軟體套件。

1.輪詢（預設） 

每個請求依時間順序逐一分配到不同的後端伺服器，如果後端伺服器down掉，能自動剔除。 

2.weight

指定輪詢幾率，weight和存取比率成正比，用於後端伺服器效能不均的情況。
例如： 

upstream bakend {  
server 192.168.0.14 weight=10;  
server 192.168.0.15 weight=10;  
}

3.ip_hash

每個請求按訪問ip的hash結果分配，這樣每個訪客固定訪問一個後端伺服器，可以解決session的問題。
例如： 

upstream bakend {  
ip_hash;  
server 192.168.0.14:88;  
server 192.168.0.15:80;  
}

4.fair（第三方）

按後端伺服器的回應時間來分配請求，回應時間短的優先分配。

upstream backend {  
server server1;  
server server2;  
fair;  
}

5.url_hash（第三方）  

按存取url的hash結果來分配請求，使每個url定向到同一個後端伺服器，後端伺服器為快取時比較有效。
範例：在upstream中加入hash語句，server語句中不能寫入weight等其他的參數，hash_method是使用的hash演算法 

upstream backend {  
server squid1:3128;  
server squid2:3128;  
hash $request_uri;  
hash_method crc32;

#二、Nginx負載平衡調度狀態

  在Nginx upstream模組中，可以設定每台後端伺服器在負載平衡調度中的狀態，常用的狀態有：

    1、down，表示目前的server暫時不參與負載平衡

    2、backup，已預留的備份機器。當其他所有的非backup機器故障或忙碌的時候，才會請求backup機器，因此這台機器的訪問壓力最低

    3、max_fails，允許請求失敗的次數，預設為1，當超過最大次數時，傳回proxy_next_upstream模組定義的錯誤。

    4、fail_timeout，請求失敗逾時時間，經歷了max_fails次失敗後，暫停服務的時間。 max_fails和fail_timeout可以一起使用。

如果Nginx沒有隻能代理一台伺服器的話，那它也不可能像今天這麼火，Nginx可以設定代理多台伺服器，當一台伺服器宕機之後，仍能保持系統可用。具體配置流程如下：

1. 在http節點下，新增upstream節點。

upstream linuxidc { 
      server 10.0.6.108:7080; 
      server 10.0.0.85:8980; 
}

  2.  將server節點下的location節點中的proxy_pass設定為：http:// upstream名稱，即「
http://linuxidc」.

location / { 
            root  html; 
            index  index.html index.htm; 
            proxy_pass http://linuxidc; 
}

    3.現在負載平衡初步完成了。 upstream依照輪詢（預設）方式進行負載，每個請求依時間順序逐一分配到不同的後端伺服器，如果後端伺服器down掉，能自動剔除。雖然這種方式簡單、成本低廉。但缺點是：可靠性低和負載分配不平衡。適用於圖片伺服器叢集和純靜態頁面伺服器叢集。

    除此之外，upstream還有它的分配策略，分別如下：

    weight（權重）

指定轮询几率，weight和访问比率成正比，用于后端服务器性能不均的情况。如下所示，10.0.0.88的访问比率要比10.0.0.77的访问比率高一倍。

upstream linuxidc{ 
      server 10.0.0.77 weight=5; 
      server 10.0.0.88 weight=10; 
}

ip_hash（访问ip）

每个请求按访问ip的hash结果分配，这样每个访客固定访问一个后端服务器，可以解决session的问题。

upstream favresin{ 
      ip_hash; 
      server 10.0.0.10:8080; 
      server 10.0.0.11:8080; 
}

fair（第三方）

按后端服务器的响应时间来分配请求，响应时间短的优先分配。与weight分配策略类似。

upstream favresin{      
      server 10.0.0.10:8080; 
      server 10.0.0.11:8080; 
      fair; 
}

url_hash（第三方）

按访问url的hash结果来分配请求，使每个url定向到同一个后端服务器，后端服务器为缓存时比较有效。

注意：在upstream中加入hash语句，server语句中不能写入weight等其他的参数，hash_method是使用的hash算法。

 upstream resinserver{ 
      server 10.0.0.10:7777; 
      server 10.0.0.11:8888; 
      hash $request_uri; 
      hash_method crc32; 
}

upstream还可以为每个设备设置状态值，这些状态值的含义分别如下：

down 表示单前的server暂时不参与负载.

weight 默认为1.weight越大，负载的权重就越大。

max_fails ：允许请求失败的次数默认为1.当超过最大次数时，返回proxy_next_upstream 模块定义的错误.

fail_timeout : max_fails次失败后，暂停的时间。

backup： 其它所有的非backup机器down或者忙的时候，请求backup机器。所以这台机器压力会最轻。

upstream bakend{ #定义负载均衡设备的Ip及设备状态 
      ip_hash; 
      server 10.0.0.11:9090 down; 
      server 10.0.0.11:8080 weight=2; 
      server 10.0.0.11:6060; 
      server 10.0.0.11:7070 backup; 
}

如果Nginx没有仅仅只能代理一台服务器的话，那它也不可能像今天这么火，Nginx可以配置代理多台服务器，当一台服务器宕机之后，仍能保持系统可用。具体配置过程如下：

1. 在http节点下，添加upstream节点。

upstream linuxidc { 
      server 10.0.6.108:7080; 
      server 10.0.0.85:8980; 
}

2. 将server节点下的location节点中的proxy_pass配置为：http:// + upstream名称，即“
http://linuxidc”.

location / { 
            root  html; 
            index  index.html index.htm; 
            proxy_pass http://linuxidc; 
}

3. 现在负载均衡初步完成了。upstream按照轮询（默认）方式进行负载，每个请求按时间顺序逐一分配到不同的后端服务器，如果后端服务器down掉，能自动剔除。虽然这种方式简便、成本低廉。但缺点是：可靠性低和负载分配不均衡。适用于图片服务器集群和纯静态页面服务器集群。

除此之外，upstream还有其它的分配策略，分别如下：

weight（权重）

指定轮询几率，weight和访问比率成正比，用于后端服务器性能不均的情况。如下所示，10.0.0.88的访问比率要比10.0.0.77的访问比率高一倍。

upstream linuxidc{ 
      server 10.0.0.77 weight=5; 
      server 10.0.0.88 weight=10; 
}

ip_hash（访问ip）

每个请求按访问ip的hash结果分配，这样每个访客固定访问一个后端服务器，可以解决session的问题。

upstream favresin{ 
      ip_hash; 
      server 10.0.0.10:8080; 
      server 10.0.0.11:8080; 
}

fair（第三方）

按后端服务器的响应时间来分配请求，响应时间短的优先分配。与weight分配策略类似。

 upstream favresin{      
      server 10.0.0.10:8080; 
      server 10.0.0.11:8080; 
      fair; 
}

url_hash（第三方）

按访问url的hash结果来分配请求，使每个url定向到同一个后端服务器，后端服务器为缓存时比较有效。

注意：在upstream中加入hash语句，server语句中不能写入weight等其他的参数，hash_method是使用的hash算法。

upstream resinserver{ 
      server 10.0.0.10:7777; 
      server 10.0.0.11:8888; 
      hash $request_uri; 
      hash_method crc32; 
}

upstream还可以为每个设备设置状态值，这些状态值的含义分别如下：

down 表示单前的server暂时不参与负载.

weight 默认为1.weight越大，负载的权重就越大。

max_fails ：允许请求失败的次数默认为1.当超过最大次数时，返回proxy_next_upstream 模块定义的错误.

fail_timeout : max_fails次失败后，暂停的时间。

backup： 其它所有的非backup机器down或者忙的时候，请求backup机器。所以这台机器压力会最轻。

upstream bakend{ #定义负载均衡设备的Ip及设备状态 
      ip_hash; 
      server 10.0.0.11:9090 down; 
      server 10.0.0.11:8080 weight=2; 
      server 10.0.0.11:6060; 
      server 10.0.0.11:7070 backup; 
}

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