使用nginx进行负载均衡

1. nginx负载均衡介绍

nginx应用场景之一就是负载均衡。在访问量较多的时候，可以通过负载均衡，将多个请求分摊到多台服务器上，相当于把一台服务器需要承担的负载量交给多台服务器处理，进而提高系统的吞吐率；另外如果其中某一台服务器挂掉，其他服务器还可以正常提供服务，以此来提高系统的可伸缩性与可靠性。

下图为负载均衡示例图，当用户请求发送后，首先发送到负载均衡服务器，而后由负载均衡服务器根据配置规则将请求转发到不同的web服务器上。

2. nginx负载均衡策略

以下截图为nginx官网文档

nginx内置负载均衡策略主要分为三大类，分别是轮询、最少连接和ip hash

• 最少连接请求分配给活动连接数最少的服务器，哪台服务器连接数最少，则把请求交给哪台服务器，由nginx统计服务器连接数
• ip hash基于客户端ip的分配方式

2.1 轮询

以循环方式分发对应用服务器的请求，将请求平均分发到每台服务器上。

2.1.1 普通轮询方式

该方式是默认方式，轮询适合服务器配置相当，无状态且短平快的服务使用。另外在轮询中，如果服务器挂掉，会自动剔除该服务器。

http {
    # 定义转发分配规则
    upstream myapp1 {
        server srv1.com; # 要转发到的服务器，如ip、ip:端口号、域名、域名:端口号
        server srv2.com:8088;
        server 192.168.0.100:8088;
    }

    server {
        listen 80; # nginx监听的端口

        location / {
            # 使用myapp1分配规则，即刚自定义添加的upstream节点
            # 将所有请求转发到myapp1服务器组中配置的某一台服务器上
            proxy_pass http://myapp1; 
        }
    }
}

2.1.2 权重轮询方式

如果在 upstream 中配置的server参数后追加 weight 配置，则会根据配置的权重进行请求分发。此策略可以与least_conn和ip_hash结合使用，适合服务器的硬件配置差别比较大的情况。

# 定义转发分配规则
upstream myapp1 {
    server srv1.com weight=1; # 该台服务器接受1/6的请求量
    server srv2.com:8088 weight=2; # 该台服务器接受2/6的请求量
    server 192.168.0.100:8088 weight=3; # 该台服务器接受3/6的请求量;
}

2.2 最少连接

轮询算法是把请求平均的转发给各个后端，使它们的负载大致相同；但是，有些请求占用的时间很长，会导致其所在的后端负载较高。这种情况下，least_conn这种方式就可以达到更好的负载均衡效果，适合请求处理时间长短不一造成服务器过载的情况。

# 定义转发分配规则
upstream myapp1 {
    least_conn; # 把请求分派给连接数最少的服务器
    server srv1.com;
    server srv2.com:8088;
    server 192.168.0.100:8088;
}

2.3 ip hash

这个方法确保了相同的客户端的请求一直发送到相同的服务器，这样每个访客都固定访问一个后端服务器。如用户需要分片上传文件到服务器下，然后再由服务器将分片合并，这时如果用户的请求到达了不同的服务器，那么分片将存储于不同的服务器目录中，导致无法将分片合并，该场景则需要使用ip hash策略。

需要注意的是，ip_hash不能与backup同时使用，另外当有服务器需要剔除，必须手动down掉，此模式适合有状态服务，比如session。

# 定义转发分配规则
upstream myapp1 {
    ip_hash; # #保证每个请求固定访问一个后端服务器
    server srv1.com;
    server srv2.com:8088;
    server 192.168.0.100:8088;
}

3. nginx负载均衡搭建示例

该示例使用一台nginx作为负载均衡服务器，两台tomcat作为web服务器；可以把三个服务均在一台机器进行搭建，也可以使用虚拟机虚拟三台机器，然后进行测试。教程这里就只在一台机器进行搭建，采用默认的权重方式进行配置。

3.1 tomcat配置

将两台tomcat解压出来，配置完毕相应的端口，然后在webapps目录下创建test目录，然后在test目录中创建index.html文件，随便写入一些内容，两台tomcat中test目录下的index.html文件内容要区分开来，例如写入1111111 / 222222222，如下图所示。

3.2 nginx配置

首先进行nginx的安装，安装教程可以参考

https://blog.csdn.net/guo_ridgepole/article/details/124438127

安装完毕后，进入nginx目录下的conf目录，编辑 nginx.conf 文件，修改内容为在http节点下增加

upstream tomcat { # 该部分内容与 server 节点同级
    server tomcat服务的ip:tomcat服务的端口号;
    server tomcat服务的ip:tomcat服务的端口号;
}

server节点下的location /节点中，把默认的

location / {
    root   html;
    index  index.html index.htm;
}

修改为

location / {
    proxy_pass http://tomcat;
}

然后启动 两台tomcat与nginx服务，在浏览器输入nginx服务的地址:端口，不停刷新页面，就可以看到每次请求的服务器发生了改变。