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使用nginx作为HTTP负载均衡器

简介

在多个应用程序实例之间的负载均衡是一种常用的技术，用于优化资源利用率，最大限度地提高吞吐量，减少延迟，并确保容错配置。
使用nginx作为一个高效的HTTP负载均衡器是可能的，用于处理：分发网络流量到几个应用服务器，提升we应用的性能、可扩展性以及安全性。

负载均衡方法

nginx支持下列负载均衡机制（方法）：

1. round-robin - 以 'round-robin'(轮询) 模式分发对应用服务器的所有请求
2. least-connected - 下一个请求被分配给 '具有最少激活状态的链接的服务器'
3. ip-hash - 根据一个 'hash-function' 决定下个请求应该分配给哪个服务器

默认的负载均衡配置(round-robin)

nginx最简单的负载均衡配置，可能就像下面一样：

http {    upstream myapp1 {        server srv1.example.com;        server srv2.example.com;        server srv3.example.com;    }    server {        listen 80;        location / {            proxy_pass http://myapp1;        }    }}

在上面的例子中，有3个相同的应用实例运行在 srv1-srv3 服务器上。当负载均衡的方法没有明确的被配置，默认是 'round-robin' 方法。所有请求，被代理给服务器集群 "myapp1"，同时nginx应用HTTP负载均衡来分发这些请求。
Nginx中反向代理的实现包括：HTTP, HTTPS, FastCGI, uwsgi, SCGI, and memcached的负载均衡
配置HTTPS的负载均衡来替代HTTP负载均衡，仅仅使用 'https' 作为协议即可，不需要再配置其他。
当为FastCGI, uwsgi, SCGI, or memcached设置负载均衡时，分别使用fastcgi_pass, uwsgi_pass, scgi_pass, and memcached_pass指令。

least-connected负载均衡

另一个负载均衡规则是：least-conencted。当一些请求需要花费更长的时间来完成(理解为：长链接？)，least-connected方法可以让负载分配你的更平均
least-connected负载均衡，nginx将不会分配请求到一个过度负载的应用服务器上，而是会将新的请求分配到一个较少负载的服务器上。
在服务器集群配置中使用 "least_conn" 指令，就会激活least-connected负载均衡，例如：

upstream myapp1 {    least_conn;// 激活 least_connected     server srv1.example.com;    server srv2.example.com;    server srv3.example.com;}

session持久化

注意：使用 "round-robin" 或 "least-connected"负载均衡，客户端请求的每个子请求，可能被分发到一个不同的服务器上。不能保证相同的客户的请求总是被分配到相同的服务器上。
如果有需要将客户端绑到某个特定的应用程序服务器上－换句话说，使客户端的session持久化，以保证同一客户端都连接一台特殊的服务器，在这种情况下，可以使用 "ip-hash" 负载均衡机制
配置 "ip-hash" 负载均衡，仅仅需要添加 'ip_hash' 指令到服务器集群配置中，例如：

upstream myapp1 {    ip_hash;    server srv1.example.com;    server srv2.example.com;    server srv3.example.com;}

负载均衡权重

当使用服务器权重，对nginx的负载均衡算法可能影响更大。
在上面的例子中，没有配置服务器权重，意味着在一个特殊的负载均衡方法中，集群中所有指定的服务器被同等的对待。
提供足够多的请求，并且当请求以统一的方式处理并且完成的足够快时，使用 'round-robin' 方法，也意味着各个服务器之间有一个或多或少均等的请求分配。
当对一个服务器指定了 'weight' 参数，权重也会被计算，作为负载均衡决策的一部分。

upstream myapp1 {    server srv1.example.com weight=3;    server srv2.example.com;    server srv3.example.com;}

使用上面的配置，每5个请求将使用如下的规则来分配：3个请求指向srv1，一个分配给srv2，另一个分配给srv3.
在nginx的最近版本中，针对 "least-connected" 和 'ip-hash' 负载均衡方法，权重(weight)的使用同 "round-robin" 方法中的使用相似.

健康检查

nginx中反向代理的实现包含 "in-band"(or passive-被动)服务器健康检查。如果来自一个特殊服务器的响应失败，并返回一个错误，nginx将标志这台服务器为失败服务器，之后的后续请求将会避免选用这台失败的服务器。
"max_fails"指令设置了在 "fail_timeout" 设置的时间段内，尝试连接服务器的连续不成功次数。默认，"max_fails"设置为1，当设置为0，将关闭服务器的健康检查。"fail_timeout" 参数，也决定了多久服务器将被标志为失败服务器。在 "fail_timeout" 时间段后，服务器请求失败，nginx将开始使用活跃的客户端请求，友好地去探查服务器。一旦服务器被探查成功，该服务器将被标记为活跃服务器

进一步阅读

此外，nginx中，有很多其他的指令和参数，用于控制服务器负载均衡，例如：proxy_next_upstream, backup, down, and keepalive。查看更多信息，请查看文档。
最后但并不是最不重要的，服务器集群的 application load balancing, application health checks, activity monitoring and on-the-fly reconfiguration ，作为Nginx plus 订阅的一部分，也是有用的。
下面的文章，描述了nginx plus负载均衡的更多细节：
Load Balancing with NGINX and NGINX Plus
Load Balancing with NGINX and NGINX Plus part 2