目錄

• 一、upstream模塊簡介
• 二、負載均衡算法簡介
• 1、輪詢
• 2、權重輪詢
• 3、IP哈希
• 4、最小連接數
• 5、最短響應時間
• 6、url_hash算法
• 三、配置示例
• 四、負載均衡效果展示
• 1、部署2個web服務器
• 2、配置nginx服務
• 3、配置域名解析
• 4、訪問域名驗證
• 5、停止s142的web服務后再次訪問
• 6、修改調度算法為輪詢
• 總結

一、upstream模塊簡介

Nginx的負載均衡功能依賴于ngx_http_upsteam_module模塊，所支持的代理方式包括proxy_pass, fastcgi_pass, uwsgi_pass, scgi_pass, memcached_pass和grpc_pass。ngx_http_upstream_module模塊有允許Nginx定義一組或多組服務組，使用的可以通過proxy_pass代理方式把網站的請求發送到事先定義好的對應upstream組的名字上。upstream模塊可以實現負載均衡，其實隱含了一個重要功能那就是冗余，在一個web節點故障的時候，配置了upstream時可以自動切換到正常工作的節點。

二、負載均衡算法簡介

調度算法一般分為兩類：第一類為靜態調度算法，即負載均衡器根據自身設定的規則進行分配，不需要考慮后端節點服務器的情。第二類為動態調度算法，即負載均衡器會根據后端節點的當前狀態來決定是否分發請求。

1、輪詢

rr 輪循即round robin 默認調度算法，靜態調度算法。客戶端請求順序把客戶端的請求逐一分配到不同的后端節點服務器，這相當于 LVS 中的 rr 算法，如果后端節點服務器宕機（默認情況下nginx 只檢測80端口）。宕機的服務器會自動從節點服務器池中剔除，以便客戶端的用戶訪問不受影響。新的請求會分配給正產的服務器。

2、權重輪詢

wrr即weight 權重輪循，靜態調度算法。在 rr 輪循算法的基礎上加上權重，即為權重輪循算法，當使用該算法時，權重和用戶訪問成正比，權重值越大，被轉發的請求也就越多。可以根據服務器的配置和性能指定權重值大小，有效解決新舊服務器性能不均帶來的請求分配問題。

3、IP哈希

ip_hash是靜態調度算法，每個請求按客戶端 IP 的 hash 結果分配，當新的請求到達時，先將其客戶端IP通過哈希算法哈希出一個值，在隨后的客戶端請求中，客戶 IP 的哈希值只要相同，就會被分配至同一臺服務器，該調度算法可以解決動態網頁的 session 共享問題，但有時會導致請求分配不均，即無法保證 1:1 的負載均衡，因為在國內大多數公司都是 NAT 上網模式，多個客戶端會對應一個外部 IP，所以，這些客戶端都會被分配到同一節點服務器，從而導致請求分配不均。LVS 負載均衡的 -P 參數、keepalived 配置里的 persistence_timeout 50 參數都類似這個 Nginx 里的 ip_hash 參數，其功能均為解決動態網頁的 session 共享問題。

4、最小連接數

least_conn是動態調度算法，會根據后端節點的連接數來決定分配情況，哪個機器連接數少就分發。

5、最短響應時間

最短響應時間（fair）調度算法是動態調度算法，會根據后端節點服務器的響應時間來分配請求，響應時間端的優先分配。這是更加智能的調度算法。此種算法可以依據頁面大小和加載時間長短只能地進行負載均衡，也就是根據后端服務器的響應時間來分配請求，響應時間短的優先分配。Nginx 本身是不支持 fair 調度算法的，如果需要使用這種調度算法，必須下載 Nginx 的相關模塊 upstream_fair。

6、url_hash算法

url_hash算法是動態調度算法，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，可以進一步提高后端緩存服務器的效率命中率。（多用于后端服務器為緩存時的場景下）Nginx 本身是不支持 rul_hash的，如果需要使用這種調度算法，必須安裝 Nginx 的hash 模塊軟件包。

三、配置示例

1、配置示例模板

upstream backend {    server backend1.example.com       weight=5;  #執行realserver，可以賦權重    server backend2.example.com:8080;     server unix:/tmp/backend3;    server backup1.example.com:8080   backup;  #backup表示該節點為熱備節點，激活節點失效時啟用    server backup2.example.com:8080   down;  #下線服務器，可以在real服務器需要維護時配置}server {   listen	80;  #listen、server_name這些正常配置   server_name	www.test.com;    location / {proxy_pass http://backend;  ##反向代理執行定義的upstream名字    }}

2、權重輪詢配置示例

upstream  show {server 192.168.0.141 weight=1;server 192.168.0.142 weight=2;      }

3、ip_hash配置示例

 upstream show {ip_hash;server 192.168.0.141 ;server 192.168.0.142 ;     }

4、fair配置示例

 upstream show {fair;server 192.168.0.141 ;server 192.168.0.142 ;     }

5、least_conn配置示例

 upstream show {least_conn;server 192.168.0.141 ;server 192.168.0.142 ;     }

6、url_hash配置示例

 upstream show {server 192.168.0.141 ;server 192.168.0.142 ;hash $request_uri;hash_method crc32;     }

四、負載均衡效果展示

1、部署2個web服務器

分別在s142主機和s142主機部署2個Tomcat服務，服務訪問頁面內容如下：

2、配置nginx服務

upstream show {    ip_hash ;  #使用ip_hash負載均衡調度算法    server 192.168.10.141:8080 ;    server 192.168.10.142:8080 ;    }server {    listen	80;  #listen、server_name這些正常配置    server_name	www.test.com;    access_log /var/log/nginx/test.access.log;    location / {proxy_pass http://show;  ##反向代理執行定義的upstream名字    }}

3、配置域名解析

這是模擬測試，使用測試域名，通過修改hosts文件（C:\Windows\System32\drivers\etc\hosts）實現直接通過域名訪問，實際應用需要申請域名并解析。

4、訪問域名驗證

5、停止s142的web服務后再次訪問

停止s142的web服務后應用自動切換到了s141節點，其實upstream模塊可以作為負載均衡，更重要的是實現冗余，如果是單機部署的web應用在出現節點故障時服務即無法訪問，通過upstream可以實現多節點冗余。

6、修改調度算法為輪詢

總結

到此這篇關于Nginx負載均衡之upstream模塊簡介與使用的文章就介紹到這了,更多相關Nginx負載均衡upstream模塊內容請搜索以前的文章或繼續瀏覽下面的相關文章希望大家以后多多支持！