Nginx服务器的六种负载均衡策略详解

一、关于Nginx的负载均衡

在服务器集群中，Nginx起到一个代理服务器的角色(即反向代理)，为了避免单独一个服务器压力过大，将来自用户的请求转发给不同的服务器。详情请查看我的另一篇博客。

二、Nginx负载均衡策略

负载均衡用于从“upstream”模块定义的后端服务器列表中选取一台服务器接受用户的请求。一个最基本的upstream模块是这样的，模块内的server是服务器列表：

#动态服务器组?
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模块配置完成后，要让指定的访问反向代理到服务器列表：

#其他页面反向代理到tomcat容器?
location?~?.*$?{?
?index?index.jsp?index.html;?
?proxy_pass?http://dynamic_zuoyu;?
}?

这就是最基本的负载均衡实例，但这不足以满足实际需求;目前Nginx服务器的upstream模块支持6种方式的分配：

负载均衡策略

轮询默认方式weight权重方式ip_hash依据ip分配方式least_conn最少连接方式fair(第三方)响应时间方式url_hash(第三方)依据URL分配方式在这里，只详细说明Nginx自带的负载均衡策略，第三方不多描述。

1、轮询

最基本的配置方法，上面的例子就是轮询的方式，它是upstream模块默认的负载均衡默认策略。每个请求会按时间顺序逐一分配到不同的后端服务器。

有如下参数：

fail_timeout与max_fails结合使用。max_fails设置在fail_timeout参数设置的时间内最大失败次数，如果在这个时间内，所有针对该服务器的请求都失败了，那么认为该服务器会被认为是停机了，

fail_time服务器会被认为停机的时间长度,默认为10s。backup标记该服务器为备用服务器。当主服务器停止时，请求会被发送到它这里。down标记服务器永久停机了。注意：

1. 在轮询中，如果服务器down掉了，会自动剔除该服务器。
2. 缺省配置就是轮询策略。
3. 此策略适合服务器配置相当，无状态且短平快的服务使用。

2、weight

权重方式，在轮询策略的基础上指定轮询的几率。例子如下：

#动态服务器组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}

在该例子中，weight参数用于指定轮询几率，weight的默认值为1,;weight的数值与访问比率成正比，比如Tomcat 7.0被访问的几率为其他服务器的两倍。

注意：

• 权重越高分配到需要处理的请求越多。
• 此策略可以与least_conn和ip_hash结合使用。
• 此策略比较适合服务器的硬件配置差别比较大的情况。

3、ip_hash

指定负载均衡器按照基于客户端IP的分配方式，这个方法确保了相同的客户端的请求一直发送到相同的服务器，以保证session会话。这样每个访客都固定访问一个后端服务器，可以解决session不能跨服务器的问题。

#动态服务器组?
?upstream?dynamic_zuoyu?{?
?ip_hash;?#保证每个访客固定访问一个后端服务器?
?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：

• 在nginx版本1.3.1之前，不能在ip_hash中使用权重(weight)。
• ip_hash不能与backup同时使用。
• 此策略适合有状态服务，比如session。
• 当有服务器需要剔除，必须手动down掉。

4、least_conn

把请求转发给连接数较少的后端服务器。轮询算法是把请求平均的转发给各个后端，使它们的负载大致相同;但是，有些请求占用的时间很长，会导致其所在的后端负载较高。这种情况下，least_conn这种方式就可以达到更好的负载均衡效果。

#动态服务器组?
upstream?dynamic_zuoyu?{?
?least_conn;?#把请求转发给连接数较少的后端服务器?
?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：

此负载均衡策略适合请求处理时间长短不一造成服务器过载的情况。

5、第三方策略

第三方的负载均衡策略的实现需要安装第三方插件。

①fair

按照服务器端的响应时间来分配请求，响应时间短的优先分配。

#动态服务器组?
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;?#实现响应时间短的优先分配?
}?

②url_hash

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