LNMP详解（十）——Nginx负载分担实战

今天继续给大家介绍Linux运维的相关知识，本文主要内容是Nginx的负载分担实战。

一、Nginx负载分担简介

在LNMP详解（七）——Nginx反向代理配置实战一文中，我们配置了Nginx负载分担，当Nginx后台有多台真实服务器时，这些真实服务器之间就存在一个负载分担的问题，Nginx内置了多种策略，实现对客户端请求向后端真实服务器的分发。
Nginx负载分担是通过upstream实现的，如下所示：

在这种配置中，Nginx采用的是最简单的轮询策略，在该策略的基础上，我们还可以进行很多额外的配置，以实现与我们生产环境最匹配的策略。

二、Nginx轮询

在以上配置的基础上，upstream中每个server后面还可以加上很多参数，主要参数如下：
1、down
用于标记该后端服务器永久停机
2、backup
用于标记该后端服务器处于备用状态，当主服务器停机后，会将请求发送至该服务器
3、max_fails与fail_timeout
max_fails与fail_timeout连用，表示在fail_timeout时间内，当请求失败的次数超过max_fails时，认为该服务器停机。
Nginx轮询的配置如下所示：

upstream web1{
        server 192.168.136.14:80 backup;
        server 192.168.136.15:80 max_fails=10 fail_timeout=20s;
}

Nginx轮询是默认的负载分担方式，优点是配置简单、理解容易，但是问题在于如果后端服务器硬件设备不同，导致性能有差异时，不能很好的分发。

三、Nginx加权轮询

为了解决Nginx轮询时的问题，Nginx还支持加权轮询的策略。加权轮询也是轮询的一种，只不过在轮询的基础上引入了权重的概念，支持给后端真实服务器配置权重，Nginx依据权重值进行请求的转发。
Nginx加权轮询的配置需要在轮询的基础上给每个服务器配置weight值，weight值处于1-65535之间，weight值越高，Nginx就会把越多的请求发送给该服务器。这样，我们就可以把后端性能好的服务器配置上更高的权重值，使其承担更多的负载任务。
Nginx加权轮询的配置如下所示：

upstream web1{
        server 192.168.136.14:80 weight=3;
        server 192.168.136.15:80 weight=5;
}

尽管Nginx的加权轮询解决了后端真实服务器性能差异的问题，但是不管是Nginx轮序还是加权轮询，都不可避免的存在一个问题，那就是链接的无状态问题。客户端对于服务器的访问都会被随机的定位到任意一台真实服务器上，这就导致了无法实现访问的长链接。

四、Nginx ip_hash

为了解决Nginx轮询和加权轮询架构下长链接的问题，我们很自然的想到可以使Nginx把相同的客户端访问请求发送到相同的后端真实服务器上去。因此，我们就引入了ip_hash的负载分担方式。
如果Nginx采用ip_hash的负载分担方式，那么Nginx前端会根据客户端的IP地址来分配后端真实服务器，相同的客户端总是会分配给相同的设备，这样，我们就可以据此实现keepalive长链接功能。Nginx的ip_hash功能实现如下所示：

upstream web1{
        ip_hash;
        server 192.168.136.14:80 weight=3;
        server 192.168.136.15:80 weight=5;
}

五、Nginx url_hash

除了ip_hash的配置之外，Nginx还支持url_hash的负载分担方式，所谓url_hash，就是根据客户端访问的url分配给不同的后端真实服务器，url_hash的方式可以保证客户端对相同资源的访问总是会定位到同一台设备上，这样做的好处是如果在后端真实服务器上启用了缓存，可以大大提升缓存命中率。Nginx的url_hash配置如下所示：

upstream web1{
        hash $request_uri;
        server 192.168.136.14:80 weight=3;
        server 192.168.136.15:80 weight=5;
}

六、Nginx least_conn

除了上述几种方式之外，Nginx还支持least_conn的负载分担方式，least_conn是从另一个角度考虑了负载，比其他的方式多考虑了长链接的因素。采用least_conn的负载分担方式后，Nginx会选择一个后台真实服务器连接数量少的，将新的链接请求发送给他。考虑到有时客户端对于网站的访问需要使用长链接的场景，least_conn的方式会更合理的进行负载的分担。

upstream web1{
        least_conn;
        server 192.168.136.14:80 weight=3;
        server 192.168.136.15:80 weight=5;
}

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