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
upstreamdynamic_zuoyu{
serverlocalhost:8080;#tomcat7.0
serverlocalhost:8081;#tomcat8.0
serverlocalhost:8082;#tomcat8.5
serverlocalhost:8083;#tomcat9.0
}
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~.*${
indexindex.jspindex.html;
proxy_passhttp://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：
在輪詢中，如果服務器down掉了，會自動剔除該服務器。
缺省配置就是輪詢策略。
此策略適合服務器配置相當，無狀態且短平快的服務使用。
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：
權重越高分配到需要處理的請求越多。
此策略可以與least_conn和ip_hash結合使用。
此策略比較適合服務器的硬件配置差別比較大的情況。
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
upstreamdynamic_zuoyu{
ip_hash;#保證每個訪客固定訪問一個后端服務器
serverlocalhost:8080weight=2;#tomcat7.0
serverlocalhost:8081;#tomcat8.0
serverlocalhost:8082;#tomcat8.5
serverlocalhost:8083max_fails=3fail_timeout=20s;#tomcat9.0
}
注意：
在nginx版本1.3.1之前，不能在ip_hash中使用權重(weight)。
ip_hash不能與backup同時使用。
此策略適合有狀態服務，比如session。
當有服務器需要剔除，必須手動down掉。
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
upstreamdynamic_zuoyu{
least_conn;#把請求轉發給連接數較少的后端服務器
serverlocalhost:8080weight=2;#tomcat7.0
serverlocalhost:8081;#tomcat8.0
serverlocalhost:8082backup;#tomcat8.5
serverlocalhost:8083max_fails=3fail_timeout=20s;#tomcat9.0
}
注意：
此負載均衡策略適合請求處理時間長短不一造成服務器過載的情況。
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
upstreamdynamic_zuoyu{
serverlocalhost:8080;#tomcat7.0
serverlocalhost:8081;#tomcat8.0
serverlocalhost:8082;#tomcat8.5
serverlocalhost:8083;#tomcat9.0
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
upstreamdynamic_zuoyu{
hash$request_uri;#實現每個url定向到同一個后端服務器
serverlocalhost:8080;#tomcat7.0
serverlocalhost:8081;#tomcat8.0
serverlocalhost:8082;#tomcat8.5
serverlocalhost:8083;#tomcat9.0
}
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服務器之家。
