这篇文章主要介绍了关于nginx应用：使用nginx进行负载均衡，有着一定的参考价值，现在分享给大家，有需要的朋友可以参考一下
nginx一般可以用于七层的负载均衡，这篇文章将介绍一些负载均衡的基本知识以及使用nginx进行负载均衡的简单的例子。
经常会说七层负载均衡还是四层负载均衡，其实根据ISO的OSI网络模型的所在层的叫法而决定的，nginx因为在使用http协议在应用层进行负载均衡的操作，所以被称为七层负载均衡。而诸如LVS在TCP层进行负载均衡操作的则被称为四层负载均衡。一般来说，有如下层的负载均衡分类：
| 类别 | OSI模型层 | 说明 |
|---|---|---|
| 二层负载均衡 | MAC层 | 根据MAC地址进行响应 |
| 三层负载均衡 | IP层 | 根据IP地址进行响应 |
| 四层负载均衡 | TCP层 | 在IP地址的基础上结合端口号进行响应 |
| 七层负载均衡 | HTTP层 | 在四层的基础上，可继续根据URL/浏览器类别等七层的信息进行进一步的响应 |
| 软件 | 四层负载均衡 | 七层负载均衡 |
|---|---|---|
| nginx | 轻量实现 | 支持http和mail，性能与haproxy相近 |
| haproxy | - | 支持七层负载均衡 |
| LVS | 支持四层负载均衡，实现较重 | - |
| F5 | 硬件实现，成本高 | - |
负载均衡常见有如下几种算法：
| 负载均衡算法 | 负载均衡算法(E) | nginx支持与否 | 说明 | 适用场景 |
|---|---|---|---|---|
| 普通轮询 | Round Robin | 支持 | 权重相同的轮询 | 适用于外部服务请求和内部服务器都相对均衡的场景 |
| 权重轮询 | Weighted Round Robin | 支持（weight） | 可以设定不同权重进行轮询 | 服务器的处理能力不同，或则希望进行流量的控制，比如Canary Release |
| 随机均衡 | Random | - | 随机分配给服务器 | 外部和内部均非常均衡的场合，或者需要随机的分配的需求较强 |
| 权重随机 | Weighted Random | - | 结合权重随机分配给服务器 | 可结合权重调节随机策略，更好地适应现实中分布状况 |
| 响应速度 | Response Time | 支持（fair） | 根据服务器的响应速度进行分配 | 服务器性能和服务器当前运行状况的结合，此种策略能动态的调整状态，避免能者已经不能的情况下仍然被大量分配作业 |
| 最少连接 | Least Connection | 根据连接的数量进行分配 | 轮询做的是分配任务，由于实际情况中无法控制轮训分配的任务，但是无法确认任务完成的速度，会导致反映真实服务器负荷的连接数产生不同，适合于长时间提供长连接服务的业务，比如网上的客服的WebSocket的实现，或者FTP/SFTP等服务。 | |
| DNS响应 | Flash DNS | - | 根据最快返回的DNS解析结果来继续请求服务，忽略其他DNS返回的IP地址 | 适用于具有全局负载均衡的情况下，比如CDN |
接下来使用nginx来演示一下如何进行普通轮询：
| 负载均衡算法 | 负载均衡算法(E) | nginx支持与否 | 说明 | 适用场景 |
|---|---|---|---|---|
| 普通轮询 | Round Robin | 支持 | 权重相同的轮询 | 适用于外部服务请求和内部服务器都相对均衡的场景 |
事前在7001/7002两个端口分别启动两个服务，用于显示不同信息，为了演示方便，使用tornado做了一个镜像，通过docker容器启动时传递的参数不同用于显示服务的不同。
[root@kong ~]# docker run -d -p 7001:8080 liumiaocn/tornado:latest python /usr/local/bin/daemon.py "User Service 1: 7001"ddba0abd24524d270a782c3fab907f6a35c0ce514eec3159357bded09022ee57 [root@kong ~]# docker run -d -p 7002:8080 liumiaocn/tornado:latest python /usr/local/bin/daemon.py "User Service 1: 7002"95deadd795e19f675891bfcd44e5ea622c95615a95655d1fd346351eca707951 [root@kong ~]# [root@kong ~]# curl http://192.168.163.117:7001Hello, Service :User Service 1: 7001[root@kong ~]# [root@kong ~]# curl http://192.168.163.117:7002Hello, Service :User Service 1: 7002[root@kong ~]#
[root@kong ~]# docker run -p 9080:80 --name nginx-lb -d nginx 9d53c7e9a45ef93e7848eb3f4e51c2652a49681e83bda6337c89a3cf2f379c74 [root@kong ~]# docker ps |grep nginx-lb9d53c7e9a45e nginx "nginx -g 'daemon ..." 11 seconds ago Up 10 seconds 0.0.0.0:9080->80/tcp nginx-lb [root@kong ~]#
准备如下nginx代码段将其添加到nginx的/etc/nginx/conf.d/default.conf中
http {
upstream nginx_lb { server 192.168.163.117:7001; server 192.168.163.117:7002;
}server {
listen 80;
server_name www.liumiao.cn 192.168.163.117;
location / {
proxy_pass http://nginx_lb;
}
}可以通过在容器中安装vim达到效果，也可以在本地修改然后通过docker cp传入，或者直接sed修改都可。如果在容器中安装vim，使用如下方式即可
[root@kong ~]# docker exec -it nginx-lb sh# apt-get update...省略# apt-get install vim...省略
# cat default.confserver {
listen 80;
server_name localhost; #charset koi8-r;
#access_log /var/log/nginx/host.access.log main;
location / {
root /usr/share/nginx/html; index index.html index.htm;
} #error_page 404 /404.html;
# redirect server error pages to the static page /50x.html
#
error_page 500 502 503 504 /50x.html;
location = /50x.html {
root /usr/share/nginx/html;
} # proxy the PHP scripts to Apache listening on 127.0.0.1:80
#
#location ~ \.php$ {
# proxy_pass http://127.0.0.1;
#}
# pass the PHP scripts to FastCGI server listening on 127.0.0.1:9000
#
#location ~ \.php$ {
# root html;
# fastcgi_pass 127.0.0.1:9000;
# fastcgi_index index.php;
# fastcgi_param SCRIPT_FILENAME /scripts$fastcgi_script_name;
# include fastcgi_params;
#}
# deny access to .htaccess files, if Apache's document root
# concurs with nginx's one
#
#location ~ /\.ht {
# deny all;
#}}## cat default.confupstream nginx_lb { server 192.168.163.117:7001; server 192.168.163.117:7002;
}server {
listen 80;
server_name www.liumiao.cn 192.168.163.117; #charset koi8-r;
#access_log /var/log/nginx/host.access.log main;
location / { #root /usr/share/nginx/html;
#index index.html index.htm;
proxy_pass http://nginx_lb;
} #error_page 404 /404.html;
# redirect server error pages to the static page /50x.html
#
error_page 500 502 503 504 /50x.html;
location = /50x.html {
root /usr/share/nginx/html;
} # proxy the PHP scripts to Apache listening on 127.0.0.1:80
#
#location ~ \.php$ {
# proxy_pass http://127.0.0.1;
#}
# pass the PHP scripts to FastCGI server listening on 127.0.0.1:9000
#
#location ~ \.php$ {
# root html;
# fastcgi_pass 127.0.0.1:9000;
# fastcgi_index index.php;
# fastcgi_param SCRIPT_FILENAME /scripts$fastcgi_script_name;
# include fastcgi_params;
#}
# deny access to .htaccess files, if Apache's document root
# concurs with nginx's one
#
#location ~ /\.ht {
# deny all;
#}}#[root@kong ~]# docker restart nginx-lbnginx-lb [root@kong ~]#
可以清晰地看到按照顺序，进行轮询：
[root@kong ~]# curl http://localhost:9080Hello, Service :User Service 1: 7001[root@kong ~]# curl http://localhost:9080Hello, Service :User Service 1: 7002[root@kong ~]# curl http://localhost:9080Hello, Service :User Service 1: 7001[root@kong ~]# curl http://localhost:9080Hello, Service :User Service 1: 7002[root@kong ~]#
而在此基础上，进行权重轮询只需要加上weight即可
| 负载均衡算法 | 负载均衡算法(E) | nginx支持与否 | 说明 | 适用场景 |
|---|---|---|---|---|
| 权重轮询 | Weighted Round Robin | 支持（weight） | 可以设定不同权重进行轮询 | 服务器的处理能力不同，或则希望进行流量的控制，比如Canary Release |
按照如下修改default.conf
# cp default.conf default.conf.org # vi default.conf # diff default.conf default.conf.org 2,3c2,3 < server 192.168.163.117:7001 weight=100;< server 192.168.163.117:7002 weight=200; ---> server 192.168.163.117:7001; > server 192.168.163.117:7002; #
[root@kong ~]# docker restart nginx-lbnginx-lb [root@kong ~]#
可以看到轮询结果按照1/3和2/3的比重在进行了：
[root@kong ~]# curl http://localhost:9080Hello, Service :User Service 1: 7001[root@kong ~]# curl http://localhost:9080Hello, Service :User Service 1: 7002[root@kong ~]# curl http://localhost:9080Hello, Service :User Service 1: 7002[root@kong ~]#
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