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一、關于Nginx的負載均衡
在服務器集群中，Nginx起到一個代理服務器的角色（即反向代理），為了避免單獨一個服務器壓力過大，將來自用戶的請求轉發給不同的服務器。詳情請查看我的另一篇博客。
二、Nginx負載均衡策略
負載均衡用于從“upstream”模塊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。一個最基本的upstream模塊是這樣的，模塊內的server是服務器列表：
#動態服務器組
upstream dynamic_zuoyu {
server localhost:8080; #tomcat 7.0
server localhost:8081; #tomcat 8.0
server localhost:8082; #tomcat 8.5
server localhost:8083; #tomcat 9.0
}
在upstream模塊配置完成后，要讓指定的訪問反向代理到服務器列表：
#其他頁面反向代理到tomcat容器
location ~ .*$ {
index index.jsp index.html;
proxy_pass http://dynamic_zuoyu;
}
這就是最基本的負載均衡實例，但這不足以滿足實際需求；目前Nginx服務器的upstream模塊支持6種方式的分配：
負載均衡策略
| 輪詢 | 默認方式 |
| weight | 權重方式 |
| ip_hash | 依據ip分配方式 |
| least_conn | 最少連接方式 |
| fair（第三方） | 響應時間方式 |
| url_hash（第三方） | 依據URL分配方式 |
在這里，只詳細說明Nginx自帶的負載均衡策略，第三方不多描述。
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。
有如下參數：
| fail_timeout | 與max_fails結合使用。 |
| max_fails |
設置在fail_timeout參數設置的時間內最大失敗次數，如果在這個時間內，所有針對該服務器的請求都失敗了，那么認為該服務器會被認為是停機了，
|
| fail_time | 服務器會被認為停機的時間長度,默認為10s。 |
| backup | 標記該服務器為備用服務器。當主服務器停止時，請求會被發送到它這里。 |
| down | 標記服務器永久停機了。 |
注意：
2、weight
權重方式，在輪詢策略的基礎上指定輪詢的幾率。例子如下：
#動態服務器組
upstream dynamic_zuoyu {
server localhost:8080 weight=2; #tomcat 7.0
server localhost:8081; #tomcat 8.0
server localhost:8082 backup; #tomcat 8.5
server localhost:8083 max_fails=3 fail_timeout=20s; #tomcat 9.0
}
在該例子中，weight參數用于指定輪詢幾率，weight的默認值為1,；weight的數值與訪問比率成正比，比如Tomcat 7.0被訪問的幾率為其他服務器的兩倍。
注意：
3、ip_hash
指定負載均衡器按照基于客戶端IP的分配方式，這個方法確保了相同的客戶端的請求一直發送到相同的服務器，以保證session會話。這樣每個訪客都固定訪問一個后端服務器，可以解決session不能跨服務器的問題。
#動態服務器組
upstream dynamic_zuoyu {
ip_hash; #保證每個訪客固定訪問一個后端服務器
server localhost:8080 weight=2; #tomcat 7.0
server localhost:8081; #tomcat 8.0
server localhost:8082; #tomcat 8.5
server localhost:8083 max_fails=3 fail_timeout=20s; #tomcat 9.0
}
注意：
4、least_conn
把請求轉發給連接數較少的后端服務器。輪詢算法是把請求平均的轉發給各個后端，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。
#動態服務器組
upstream dynamic_zuoyu {
least_conn; #把請求轉發給連接數較少的后端服務器
server localhost:8080 weight=2; #tomcat 7.0
server localhost:8081; #tomcat 8.0
server localhost:8082 backup; #tomcat 8.5
server localhost:8083 max_fails=3 fail_timeout=20s; #tomcat 9.0
}
注意：
5、第三方策略
第三方的負載均衡策略的實現需要安裝第三方插件。
①fair
按照服務器端的響應時間來分配請求，響應時間短的優先分配。
#動態服務器組
upstream dynamic_zuoyu {
server localhost:8080; #tomcat 7.0
server localhost:8081; #tomcat 8.0
server localhost:8082; #tomcat 8.5
server localhost:8083; #tomcat 9.0
fair; #實現響應時間短的優先分配
}
②url_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，要配合緩存命中來使用。同一個資源多次請求，可能會到達不同的服務器上，導致不必要的多次下載，緩存命中率不高，以及一些資源時間的浪費。而使用url_hash，可以使得同一個url（也就是同一個資源請求）會到達同一臺服務器，一旦緩存住了資源，再此收到請求，就可以從緩存中讀取。
#動態服務器組
upstream dynamic_zuoyu {
hash $request_uri; #實現每個url定向到同一個后端服務器
server localhost:8080; #tomcat 7.0
server localhost:8081; #tomcat 8.0
server localhost:8082; #tomcat 8.5
server localhost:8083; #tomcat 9.0
}
三、總結
以上便是6種負載均衡策略的實現方式，其中除了輪詢和輪詢權重外，都是Nginx根據不同的算法實現的。在實際運用中，需要根據不同的場景選擇性運用，大都是多種策略結合使用以達到實際需求。希望對大家的學習有所幫助，也希望大家多多支持億速云。
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