【Nginx】使用Nginx实现负载均衡

对于实际的业务来说，随着业务量的增大，对于服务器端的压力也会越来越大，那么通常可以通过服务器端集群的方式来减缓每台服务器的压力。

在这个过程中每台服务器都希望对外提供服务，防止某一台负载过高而其他没有负载的情况，达到资源利用的最大化。nginx的负载均衡就能很好的解决这个问题。

1. 负载均衡的定义

负载均衡(Load Balancing)是将传入的请求流量分发到多个后端服务器的技术，以达到消除单点故障、提高可用性、增加扩展性等目的。

2. nginx如何实现负载均衡

`11.0.1.50`和`11.0.1.51`模拟应用服务端集群，里面部署了后端程序，不对外暴露。`11.0.1.10`是反向代理和负载均衡服务器，对外暴露。为了能演示效果，tomcat安装了不同版本。

现在修改nginx配置文件

vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf

本机对外暴露的主机或域名，监听的依然是80端口，但却被同时代理到了`11.0.1.50`和`11.0.1.51`的8080端口。

http{
    upstream fzjh{
        server 11.0.1.50:8080;
        server 11.0.1.51:8080;
    }
    
    server {
        listen       80;
        server_name  www.jiangnan.com;
        location / {
            proxy_pass http://fzjh;
        }
    }
}

3. 再次访问

虽然访问了`11.0.1.10`，但是流量被分配到了`11.0.1.50`和`11.0.1.51`。

4. 负载均衡算法

1. 轮询（Round Robin）

轮询算法是最简单的负载均衡算法之一，也是nginx默认算法。它按照顺序将请求依次分发给每个后端服务器。

示例：

http {
    upstream fzjh{
        server www.fzjh1.com;
        server www.fzjh2.com;
    }

    server {
        location / {
            proxy_pass http://fzjh;
        }
    }
}

2. 最少连接数（Least Connections）

最少连接数算法将请求分配给当前活动连接数最少的后端服务器。这种算法适用于长连接的场景。

示例：

http {
    upstream fzjh{
        least_conn;
        server www.fzjh1.com;
        server www.fzjh2.com;
    }

    server {
        location / {
            proxy_pass http://fzjh;
        }
    }
}

3. IP哈希（IP Hash）

IP哈希算法根据客户端IP地址的哈希值将请求分配给后端服务器。这样，同一个客户端的请求总是被分配到同一台后端服务器。

示例：

http {
    upstream fzjh{
        ip_hash;
        server www.fzjh1.com;
        server www.fzjh2.com;
    }

    server {
        location / {
            proxy_pass http://fzjh;
        }
    }
}

4. URL哈希（URL Hash）

URL哈希算法根据请求URL的哈希值将请求分配给后端服务器。这样，相同URL的请求总是被分配到同一台后端服务器。

示例：

http {
    upstream fzjh{
        hash $request_uri;
        server www.fzjh1.com;
        server www.fzjh2.com;
    }

    server {
        location / {
            proxy_pass http://fzjh;
        }
    }
}

5. 加权轮询（Weight Round Robin）

加权轮询算法在轮询的基础上，为每台后端服务器分配一个权重。权重越高，分配到的请求越多。适用于后端服务器性能差异较大的情况。

示例：

http {
    upstream fzjh{
        server www.fzjh1.com weight=3;
        server www.fzjh2.com weight=1;
    }

    server {
        location / {
            proxy_pass http://fzjh;
        }
    }
}

不同的算法适用于不同的场景，可以根据实际需求选择合适的算法。通过合理配置Nginx的负载均衡，可以提高系统的性能和可靠性，确保服务的高可用性和稳定性。

5. upstream模块参数解析

示例：

http{
    upstream fzjh{
        server 11.0.1.50:8080 weight=3 max_fails=3 fail_timeout=10;
        server 11.0.1.51:8080 weight=1;
    }
    
    server {
        listen       80;
        server_name  www.jiangnan.com;
        location / {
            proxy_pass http://fzjh;
        }
    }
}