负载均衡集群解决方案（二）Nginx

Nginx是一个免费的，开源的，高性能的服务器和反向代理服务器软件，同时它也可以为IMAP和POP3服务器代理，以其高性能，稳定性，丰富的功能，结构简单，低资源消耗的特性换来广大运维者所喜爱。

Nginx与传统的服务器不同，不依赖线程来处理请求。相反，它使用一个更可扩展事件驱动架构(异步)。这种结构资源消耗较小，但更重要的是，可以承受较大的请求负荷。即使你不希望处理成千上万的请求，你仍然可以受益于Nginx的高性能和小的内存占用，以及其丰富的功能。

Nginx的反向代理：

反向代理指以代理服务器来接受Internet上的连接请求，然后将请求转发给内部网络上的服务器，并将从服务器上得到的结果返回给Internet上请求连接到客户端，此时代理服务器对外就表现为一个服务器，而此种工作模式类似于LVS-NET模型。

反向代理也可以理解为web服务器加速，它是一种通过在繁忙的web服务器和外部网络之间增加的一个高速web缓冲服务器，用来降低实际的web服务器的负载的一种技术。反向代理是针对web服务器提高加速功能，所有外部网络要访问服务器时的所有请求都要通过它，这样反向代理服务器负责接收客户端的请求，然后到源服务器上获取内容，把内容返回给用户，并把内容保存在本地，以便日后再收到同样的信息请求时，它会将本地缓存里的内容直接发给用户，已减少后端web服务器的压力，提高响应速度。因此Nginx还具有缓存功能。

反向代理的工作流程：

1）用户通过域名发出访问请求，该域名被解析为反向代理服务器的IP地址；

2）反向代理服务器接收用户的请求；

3）反向代理服务器在本地缓存查找是否存在当前用户所请求的内容，找到则直接把内容返回给用户；

4）如果本地没有用户请求的内容，反向代理服务器会以自己的身份去后端服务器请求同样的信息内容，并把信息内容发给用户，如果信息内容是可以被缓存的，则会将该内容缓存在代理服务器的本地缓存中。

反向代理的好处：

1）解决了网站服务器对外可见的问题，提高了网站服务器的安全性；

2）节约了有限的IP地址资源，后端服务器均可使用私有IP地址与代理服务器进行通信；

3）加速了网站的访问速度，减轻了真是web服务器的负荷。

(一)、调度算法

Nginx的upstream指令用于指定proxy_pass和fastcgi_pass所使用的后端服务器，即nginx的反向代理功能，因此可以将两者结合起来使用以达到负载均衡的目的，而Nginx也支持多种调度算法：

1、轮询（默认）

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，则会跳过该服务器分配至下一个监控的服务器。并且它无需记录当前所有连接的状态，所以它是一种无状态调度。

2、weight

指定在轮询的基础上加上权重，weight和访问比率成正比，即用于表明后端服务器的性能好坏，若后端服务器性能较好则可将大部分请求分配给它，已实现其力所能及。

例如：

我后端服务器172.23.136.148配置：E5520*2 CPU，8G内存

后端服务器172.23.136.148配置：Xeon(TM)2.80GHz * 2，4G内存

我希望在有30个请求到达前端时，其中20个请求交给172.23.136.148处理，剩余10个请求交给172.23.136.149处理，就可做如下配置

upstream web_poll {

server 172.23.136.148 weight=10;

server 172.23.136.149 weight=5;

}

3、ip_hash

每个请求按访问ip的hash结果分配，当新的请求到达时，先将其客户端IP通过哈希算法进行哈希出一个值，在随后的请求客户端IP的哈希值只要相同，就会被分配至同一个后端服务器，该调度算法可以解决session的问题，但有时会导致分配不均即无法保证负载均衡。

例如：

upstream web_pool {

ip_hash;

server 172.23.136.148:80;

server 172.23.136.149:80;

}

4、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。

upstream web_pool {

server 172.23.136.148;

server 172.23.136.149;

fair;

}

5、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。

例：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 web_pool {

server squid1:3128;

server squid2:3128;

hash $request_uri;

hash_method crc32;

}

每个设备的状态设置为:

1.down 表示当前的server不参与负载,用于ip_hash中

2.weight 默认为1.weight越大，负载的权重就越大。

3.max_fails 允许请求失败的次数默认为1.设为0则表示关闭该项功能，当超过最大次数时，返回proxy_next_upstream 模块定义的错误

4.fail_timeout 在max_fails定义的失败次数后，暂停的时间。

5.backup 可以将其理解为备机，其它所有的非backup机器down或者忙的时候，才会将请求分配给backup机器。所以这台机器压力会最轻。

nginx支持同时设置多组的负载均衡，用来给不用的server来使用。

负载均衡集群解决方案 （二）Nginx

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