Nginx负载均衡配置与负载策略

Nginx负载均衡配置与负载策略

原理

负载均衡的目的是为了解决单个节点压力过大,造成Web服务响应过慢,严重的情况下导致服务瘫痪,无法正常提供服务。

 

应用场景

春节期间在12306网站上买过火车票的朋友应该深有体会,有时查询一张火车票都会很慢,甚至整个网页都卡住不动了。通常一个访问量非常大的Web网站(比如:淘宝、京东、12306等),由于一个Web服务同时能处理的用户并发请求的数量有限,同时还有机器故障的情况,所以一个Web站点通常会在N台机器上各部署一套同样的程序。当某一个服务挂掉的时候,还有第二个、第三个、第N个服务。。。继续为用户提供服务,给用户的感觉,你的服务还在正常的运行!在这些提供同样服务的机器当中,在硬件配置方面也各不一样,这样就会存在部份机器性能非常好,能快速计算并响应用户的请求,另外一部份机器可能配置差点,响应用户的请求的时间会长一些。

 

这就需要我们思考一个问题?如果有一个服务正在同时处理1000个用户的请求,这个服务的上限可能最多能同时处理1000个用户的请求,这时它已经很忙了,如果此时又有一个新请求过来,我们仍然把这个请求分配给这台机器,这时候这个请求就只能在干等着,等这个服务处理完那些请求后,再继续处理它。这样在浏览器中的反应就像12306我们在春节买票一样,卡在那不动了,让用户眼巴巴的干着急。而能提供同样服务的其它机器,这时确很空闲。这样不仅是对服务器资源的浪费,也充分发挥不出弄多台服务器装同一个服务的最高价值。

我们通常称对某一台机器的访问量称为负载量,如何将一个用户的请求,合理的分配到一台能快速响应用户请求的服务器上,我们就需要用到一些负载策略。也就体现出了文章主题的用意了:

负载均衡,将用户的所有HTTP请求均衡的分配到每一台机器上,充分发挥所有机器的性能,提高服务的质量和用户体验。

负载均衡可以通过负载均衡网络硬件设备和Web服务器软件来实现,前者设备成本较高,小公司通常负担不起,所以后者一般是我们的首选。

实现负载均衡常用的Web服务器软件有Nginx、HAProxy、LVS、Apache,本文主要介绍Nginx的负载均衡策略

 

一、内置负载策略

Nginx负载均衡是通过upstream模块来实现的,内置实现了三种负载策略,配置还是比较简单的。

  • 轮循(默认) 

Nginx根据请求次数,将每个请求均匀分配到每台服务器

  • 最少连接 

将请求分配给连接数最少的服务器。Nginx会统计哪些服务器的连接数最少。

  • IP Hash 

绑定处理请求的服务器。第一次请求时,根据该客户端的IP算出一个HASH值,将请求分配到集群中的某一台服务器上。后面该客户端的所有请求,都将通过HASH算法,找到之前处理这台客户端请求的服务器,然后将请求交给它来处理。

轮循

http {

    # ... 省略其它配置

    upstream tomcats {
        server 192.168.0.100:8080;
        server 192.168.0.101:8080;
        server example.com:8080;
    }

    server {
        listen 80;

        location / {
            proxy_pass http://tomcats;
        }
    }

    # ... 省略其它配置
}

  • proxy_pass http://tomcats:表示将所有请求转发到tomcats服务器组中配置的某一台服务器上。

  • upstream模块:配置反向代理服务器组,Nginx会根据配置,将请求分发给组里的某一台服务器。tomcats是服务器组的名称。

  • upstream模块下的server指令:配置处理请求的服务器IP或域名,端口可选,不配置默认使用80端口。通过上面的配置,Nginx默认将请求依次分配给100,101,102来处理,可以通过修改下面这些参数来改变默认的分配策略:

 

  • weight 

      默认为1,将请求平均分配给每台server

upstream tomcats {
    server 192.168.0.100:8080 weight=2;  # 2/6次
    server 192.168.0.101:8080 weight=3;  # 3/6次
    server 192.168.0.102:8080 weight=1;  # 1/6次
}

上例配置,表示6次请求中,100分配2次,101分配3次,102分配1次

 

  • max_fails 

默认为1。某台Server允许请求失败的次数,超过最大次数后,在fail_timeout时间内,新的请求将不会分配给这台机器。如果设置为0,Nginx会将这台Server置为永久无效状态,然后将请求发给定义了proxy_next_upstream, fastcgi_next_upstream, uwsgi_next_upstream, scgi_next_upstream, and memcached_next_upstream指令来处理这次错误的请求。

  • fail_timeout 

默认为10秒。某台Server达到max_fails次失败请求后,在fail_timeout期间内,nginx会认为这台Server暂时不可用,不会将请求分配给它

upstream tomcats {
    server 192.168.0.100:8080 weight=2 max_fails=3 fail_timeout=15;
    server 192.168.0.101:8080 weight=3;
    server 192.168.0.102:8080 weight=1;
}

192.168.0.100这台机器,如果有3次请求失败,nginx在15秒内,不会将新的请求分配给它。

  • backup 
    备份机,所有服务器挂了之后才会生效

upstream tomcats {
    server 192.168.0.100:8080 weight=2 max_fails=3 fail_timeout=15;
    server 192.168.0.101:8080 weight=3;

    server 192.168.0.102:8080 backup;
}

在100和101都挂了之前,102为不可用状态,不会将请求分配给它。只有当100和101都挂了,102才会被启用。

  • down 
    标识某一台server不可用。可能能通过某些参数动态的激活它吧,要不真没啥用。

upstream tomcats {
    server 192.168.0.100:8080 weight=2 max_fails=3 fail_timeout=15;

    server 192.168.0.101:8080 down;

    server 192.168.0.102:8080 backup;
}

表示101这台Server为无效状态,不会将请求分配给它。

  • max_conns 
    限制分配给某台Server处理的最大连接数量,超过这个数量,将不会分配新的连接给它。默认为0,表示不限制。注意:1.5.9之后的版本才有这个配置

upstream tomcats {
    server 192.168.0.100:8080 max_conns=1000;
}

表示最多给100这台Server分配1000个请求,如果这台Server正在处理1000个请求,nginx将不会分配新的请求给到它。假如有一个请求处理完了,还剩下999个请求在处理,这时nginx也会将新的请求分配给它。

 

  • resolve 

将server指令配置的域名,指定域名解析服务器。需要在http模块下配置resolver指令,指定域名解析服务

http {
    resolver 10.0.0.1;

    upstream u {
        zone ...;
        ...
        server example.com resolve;
    }
}

表示example.com域名,由10.0.0.1服务器来负责解析。 

 

二、第三方负载策略

1  fair

根据服务器的响应时间来分配请求,响应时间短的优先分配,即负载压力小的优先会分配。

由于fair模块是第三方提供的,所以在编译nginx源码的时候,需要将fair添加到nginx模块中。

假设我的nginx是通过源码安装的,安装在/opt/nginx目录下,而且安装时没有添加fair模块

 

1> 下载fair模块源码 
下载地址:https://github.com/xyang0917/nginx-upstream-fair

cd /opt
wget https://github.com/xyang0917/nginx-upstream-fair/archive/master.zip
unzip master.zip

解压后的目录名为:nginx-upstream-fair-master

2> 重新编译nginx,将fair模块添加到编译参数 
我的nginx源码目录在/opt/nginx-1.10.0

cd /opt/nginx-nginx-1.10.0
./configure --prefix=/opt/nginx --add-module=/opt/nginx-upstream-fair-master
make

注意:不要执行make install,这样会覆盖之前nginx的配置 
3> 将新编译的nginx可执行程序拷贝到/opt/nginx/sbin/目录下,覆盖之前安装的nginx 
编译后的nginx执行程序,放在nginx源码的objs目录下

ps -aux | grep nginx
kill -9 nginx进程ID  # 停止nginx服务
cp /opt/nginx-1.10.0/objs/nginx /opt/nginx/sbin/  # 覆盖旧的nginx
nginx # 启动服务

配置使用fair负载策略模块:

upstream tomcats {
    fair;
    server 192.168.0.100:8080;
    server 192.168.0.101:8080;
    server 192.168.0.102:8080;
}

由于采用fair负载策略,配置weigth参数改变负载权重将无效。

 

2> url_hash

按请求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,服务器做缓存时比较有效。

 

1.7.2版本以后,url_hash模块已经集成到了nginx源码当中,不需要单独安装。之前的版本仍需要单独安装,下载地址:https://github.com/evanmiller/nginx_upstream_hash 

安装方法和fair模块一样,先下载url_hash源码,然后重新编译nginx源码,将url_hash模块添加到编译配置参数当中,最后将编译后生成的nginx二进制文件替换之前安装的nginx二进制文件即可。

upstream tomcats {
    server 192.168.0.100:8080;
    server 192.168.0.101:8080;
    server 192.168.0.102:8080;
    hash $request_uri;
}

版权声明:本文内容由互联网用户自发贡献,该文观点仅代表作者本人。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如发现本站有涉嫌侵权/违法违规的内容, 请发送邮件至 举报,一经查实,本站将立刻删除。

发布者:全栈程序员-站长,转载请注明出处:https://javaforall.net/112516.html原文链接:https://javaforall.net

赞 (0)
全栈程序员-站长的头像全栈程序员-站长


相关推荐

  • 上海西门子培训-第二天(周一)

    上海西门子培训-第二天(周一)

    2021年7月22日
  • 【安全系列】IPSEC ××× 配置实例

    【安全系列】IPSEC ××× 配置实例

    2021年7月31日
  • 软件看门狗与硬件看门狗_电脑看门狗是什么意思

    软件看门狗与硬件看门狗_电脑看门狗是什么意思软件看门狗和硬件看门狗的作用和区别工业级无线路由器,作为无线组网中非常重要的设备,洞察客户应用场景,只要是关乎无线组网可靠性的需求,即使是最细微的技术应用都要做到极致,比如看门狗。为什么工业级无线路由器这么重视软硬件看门狗,今天我们就来看看软硬件看门狗区别。看门狗,又叫watchdogtimer,是一个定时器电路,一般有一个输入,叫喂狗,一个输出到MCU的RST端,MCU正常工作的时候,每隔…

    2022年10月24日
  • Flume学习笔记「建议收藏」

    Flume学习笔记「建议收藏」Flume学习笔记Flume定义Flume基础架构Flume安装部署监控端口数据实时监控单个追加文件实时监控目录下多个新文件Flume定义Flume是Cloudera提供的一个高可用的,高可靠的,分布式的海量日志采集、聚合和传输的系统。Flume基于流式架构,灵活简单.Flume最主要的作用就是:实时读取服务器本地磁盘的数据,将数据写入到HDFS.Flume基础架构AgentAgent是一个JVM进程,它以事件的形式将数据从源头送至目的。Agent主要有3个部

    2022年11月2日
  • DVP,LVDS和MIPI「建议收藏」

    DVP,LVDS和MIPI「建议收藏」Mipi接口和LVDS接口区别主要区别:1.LVDS接口只用于传输视频数据,MIPIDSI不仅能够传输视频数据,还能传输控制指令;2.LVDS接口主要是将RGBTTL信号按照SPWG/JEIDA格式转换成LVDS信号进行传输,MIPIDSI接口则按照特定的握手顺序和指令规则传输屏幕控制所需的视频数据和控制数据。液晶屏有RGBTTL、LVDS、MIPIDSI接口…

    2022年5月4日
  • idea2021.12永久激活-激活码分享

    (idea2021.12永久激活)JetBrains旗下有多款编译器工具(如:IntelliJ、WebStorm、PyCharm等)在各编程领域几乎都占据了垄断地位。建立在开源IntelliJ平台之上,过去15年以来,JetBrains一直在不断发展和完善这个平台。这个平台可以针对您的开发工作流进行微调并且能够提供…

    2022年3月30日

发表回复

您的邮箱地址不会被公开。 必填项已用 * 标注

关注全栈程序员社区公众号