nignx負載平衡演算法分享

本文主要跟大家分享nignx負載平衡演算法，希望能幫助大家。

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死機，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來源位址雜湊法

來源位址雜湊的想法是根據取得客戶端的IP位址，透過雜湊函數計算得到的數值，用該數值對伺服器列表的大小進行取模運算，得到的結果就是客服端要存取伺服器的序號。採用來源位址雜湊法進行負載平衡，同一IP位址的客戶端，當後端伺服器清單不變時，它每次都會對應到同一台後端伺服器進行存取。

    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。

一、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。 

二、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;  
}

三、ip_hash

每個請求按存取ip的hash結果分配，這樣每個訪客固定存取一個後端伺服器，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;  
}

四、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;  
}

五、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;  // 10.0.0.10:7777
server squid2:3128;  //10.0.0.11:8888
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，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.  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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