Nginx负载均调度算法

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Nginx负载均衡(工作在七层“应用层”)

调度算法

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,如果后端某台服务器死机,自动剔除故障系统,使用户访问不受影响。

weight(轮询权值)

weight的值越大分配到的访问概率越高,主要用于后端每台服务器性能不均衡的情况下。或者仅仅为在主从的情况下设置不同的权值,达到合理有效的地利用主机资源。

ip_hash

每个请求按访问IP的哈希结果分配,使来自同一个IP的访客固定访问一台后端服务器,并且可以有效解决动态网页存在的session共享问题。

fair

比 weight、ip_hash更加智能的负载均衡算法,fair算法可以根据页面大小和加载时间长短智能地进行负载均衡,也就是根据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。Nginx本身不支持fair,如果需要这种调度算法,则必须安装upstream_fair模块。

url_hash

按访问的URL的哈希结果来分配请求,使每个URL定向到一台后端服务器,可以进一步提高后端缓存服务器的效率。Nginx本身不支持url_hash,如果需要这种调度算法,则必须安装Nginx的hash软件包。

调度状态

在Nginx upstream模块中,可以设定每台后端服务器在负载均衡调度中的状态,常用的状态有:

1、down

表示当前的server暂时不参与负载均衡

backup

预留的备份机器。当其他所有的非backup机器出现故障或者忙的时候,才会请求backup机器,因此这台机器的访问压力最低

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

请求失败超时时间,在经历了max_fails次失败后,暂停服务的时间。max_fails和fail_timeout可以一起使用。

eg

在Nginx配置文件的HTTP层添加upstream模块

http {
upstream webserver {
    server 192.168.1.11:80 weight=2 max_fails=3 fail_timeout=10s;
    server 192.168.1.12:80 weight=1 max_fails=3 fail_timeout=10s;
}
server {
    listen       80;
    #server_name  www.a.org 192.168.1.21;
    server_name  www.a.org;
    index index.html index.htm index.php index.jsp;

        location / {
        proxy_pass http://webserver;
        proxy_set_header Host   $host;
        proxy_set_header X-Real-IP      $remote_addr;
        proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
        proxy_next_upstream http_500 http_502 http_503 error timeout invalid_header;
    }

}

上面的例子中的两台RealServer分别为:

        192.168.1.209

        192.168.1.250

两台RealServer都安装Nginx作为后端web服务器


    Nignx负载均衡功能是通过upstream模块实现的,是基于内容和应用的7层交换负载均衡。Nginx负载均衡默认对后端服务器有健康检测能力,但是检测能力较弱,仅限于端口检测,在后端服务器比较少的情况下(10台及以下)负载均衡能力表现突出。与LVS负载均衡相比,LVS是基于四层的IP负载均衡技术,具有高性能、高可用、吞吐量大等优点,LVS在集群中表现更佳。


#运行用户
user www-data;    
#启动进程,通常设置成和cpu的数量相等
worker_processes  1;

#全局错误日志及PID文件
error_log  /var/log/nginx/error.log;
pid        /var/run/nginx.pid;

#工作模式及连接数上限
events {
    use   epoll;             #epoll是多路复用IO(I/O Multiplexing)中的一种方式,但是仅用于linux2.6以上内核,可以大大提高nginx的性能
    worker_connections  1024;#单个后台worker process进程的最大并发链接数
    # multi_accept on; 
}

#设定http服务器,利用它的反向代理功能提供负载均衡支持
http {
     #设定mime类型,类型由mime.type文件定义
    include       /etc/nginx/mime.types;
    default_type  application/octet-stream;
    #设定日志格式
    access_log    /var/log/nginx/access.log;

    #sendfile 指令指定 nginx 是否调用 sendfile 函数(zero copy 方式)来输出文件,对于普通应用,
    #必须设为 on,如果用来进行下载等应用磁盘IO重负载应用,可设置为 off,以平衡磁盘与网络I/O处理速度,降低系统的uptime.
    sendfile        on;
    #tcp_nopush     on;

    #连接超时时间
    #keepalive_timeout  0;
    keepalive_timeout  65;
    tcp_nodelay        on;
    
    #开启gzip压缩
    gzip  on;
    gzip_disable "MSIE [1-6]\.(?!.*SV1)";

    #设定请求缓冲
    client_header_buffer_size    1k;
    large_client_header_buffers  4 4k;

    include /etc/nginx/conf.d/*.conf;
    include /etc/nginx/sites-enabled/*;

    #设定负载均衡的服务器列表
     upstream mysvr {
    #weigth参数表示权值,权值越高被分配到的几率越大
    #本机上的Squid开启3128端口
    server 192.168.8.1:3128 weight=5;
    server 192.168.8.2:80  weight=1;
    server 192.168.8.3:80  weight=6;
    }


   server {
    #侦听80端口
        listen       80;
        #定义使用www.xx.com访问
        server_name  www.xx.com;

        #设定本虚拟主机的访问日志
        access_log  logs/www.xx.com.access.log  main;

    #默认请求
    location / {
          root   /root;      #定义服务器的默认网站根目录位置
          index index.php index.html index.htm;   #定义首页索引文件的名称

          proxy_pass  http://mysvr ;#请求转向mysvr 定义的服务器列表

          #以下是一些反向代理的配置可删除.

          proxy_redirect off;

          #后端的Web服务器可以通过X-Forwarded-For获取用户真实IP
          proxy_set_header Host $host;
          proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
          proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
          client_max_body_size 10m;    #允许客户端请求的最大单文件字节数
          client_body_buffer_size 128k;  #缓冲区代理缓冲用户端请求的最大字节数,
          proxy_connect_timeout 90;  #nginx跟后端服务器连接超时时间(代理连接超时)
          proxy_send_timeout 90;        #后端服务器数据回传时间(代理发送超时)
          proxy_read_timeout 90;         #连接成功后,后端服务器响应时间(代理接收超时)
          proxy_buffer_size 4k;             #设置代理服务器(nginx)保存用户头信息的缓冲区大小
          proxy_buffers 4 32k;               #proxy_buffers缓冲区,网页平均在32k以下的话,这样设置
          proxy_busy_buffers_size 64k;    #高负荷下缓冲大小(proxy_buffers*2)
          proxy_temp_file_write_size 64k;  #设定缓存文件夹大小,大于这个值,将从upstream服务器传



    # 定义错误提示页面
    error_page   500 502 503 504 /50x.html;  
        location = /50x.html {
        root   /root;
    }

    #静态文件,nginx自己处理
    location ~ ^/(images|javascript|js|css|flash|media|static)/ {
        root /var/www/virtual/htdocs;
        #过期30天,静态文件不怎么更新,过期可以设大一点,如果频繁更新,则可以设置得小一点。
        expires 30d;
    }
    #PHP 脚本请求全部转发到 FastCGI处理. 使用FastCGI默认配置.
    location ~ \.php$ {
        root /root;
        fastcgi_pass 127.0.0.1:9000;
        fastcgi_index index.php;
        fastcgi_param SCRIPT_FILENAME /home/www/www$fastcgi_script_name;
        include fastcgi_params;
    }
    #设定查看Nginx状态的地址
    location /NginxStatus {
        stub_status            on;
        access_log              on;
        auth_basic              "NginxStatus";
        auth_basic_user_file  conf/htpasswd;
    }
    #禁止访问 .htxxx 文件
    location ~ /\.ht {
        deny all;
    }
     
     }
}


see also

Nginx负载均衡的实现和调度算法

Nginx几种负载均衡算法及配置实例

http://www.178linux.com/15807