负载均衡

Nginx特点：

1.工作在7层，可以对做正则规则处理；（如：针对域名、目录进行分流）

2.配置简单，能ping通就能进行负载功能，可以通过端口检测后端服务器状态，不支持url检测；

3.抗高并发，采用epoll网络模型处理客户请求；

4.只支持HTTP和EMail，应用范围比较少；

5.nginx主要是HTTP和反向代理服务器，低系统资源消耗。

反向代理五种算法：

1. 轮询（默认）
每个请求按时间顺序逐一分配到不同的后端服务器，如果后端服务器down掉，能自动剔除。
2、weight
指定轮询几率，weight和访问比率成正比，用于后端服务器性能不均的情况。
3、ip_hash
每个请求按访问ip的hash结果分配，这样每个访客固定访问一个后端服务器，可以解决session的问题。
4、fair（第三方）
按后端服务器的响应时间来分配请求，响应时间短的优先分配。
5、url_hash（第三方）
按访问url的hash结果来分配请求，使每个url定向到同一个后端服务器，后端服务器为缓存时比较有效。

DEMO说明：

Yum分开安装的nginx如果不自定义安装路径，配置文件在/etc/nginx/conf.d/default.conf，集成的环境默认路径/usr/local/

1、轮询：

当有请求到www.test2.com 请求会被分发到对应的upstream设置的服务器列表上test2的每一次请求分发的服务器都是随机的

upstream lunxun {
server 172.16.0.21:8066;
server 192.168.76.98:8066;
}

 

server {
listen 80;
server_name www.test2.com;

location /{
proxy_pass http://lunxun;
proxy_set_header Host $host;
proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
}
}

 

2、weight：

当有请求到www.weight.com 请求会被分发到对应的upstream设置的服务器列表上weight的每一次请求分发的服务器都是按照比例分配的

upstream lunxun {
server 172.16.0.21:8066weight=1;
server 192.168.76.98:8066weight=2;
}

 

server {
listen 80;
server_name www. weight.com;

location /{
proxy_pass http://lunxun;
proxy_set_header Host $host;
proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
}
}

 

 

 

3、Ip_hash

当有请求到www.test1.com 时test1刚是根据来访问ip的hashid来分发到指定的服务器，也就是说该IP的请求都是转到这个指定的服务器上
upstream hash{
ip_hash;
server 172.16.125.76:8066 weight=10;
server 172.16.125.76:8077 down;
server 172.16.0.18:8066 max_fails=3 fail_timeout=30s;
server 172.16.0.18:8077 backup;

server {
listen 80;
server_name www.test1.com;

location /{
proxy_pass http://hash;
proxy_set_header Host $host;
proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
}
}

4、url_hash（第三方插件）

需要安装PCER与Nginx_upstream_hash

PCRE(Perl Compatible Regular Expressions)是一个Perl库，包括 perl 兼容的正则表达式库，用pcre来解决C语言中使用正则表达式的问题。

Nginx_upstream_hash是upstream采用一致性hash

 

upstream test {

server squidIP1:3128;

servse squidIP2:3128;

            hash  $request_uri;

            hash_method  crc32;

         }

 

5、fair（第三方插件）

按后端服务器的响应时间来分配请求，响应时间短的优先分配。

配置文件：

upstream test {

server 192.168.109.5:81;

servse 192.168.109.3:80;

fair;

}

 

根据服务器的本身的性能差别及职能，可以设置不同的参数控制。

down 表示负载过重或者不参与负载

weight 权重过大代表承担的负载就越大

backup 其它服务器时down时才会请求backup服务器

max_fails 失败超过指定次数会暂停或请求转往其它服务器

fail_timeout 失败超过指定次数后暂停时间

二、LVS实现负载均衡的一种方式

LVS工作原理

LVS的三种工作模式

一、NAT模式（VS-NAT）

原理：就是把客户端发来的数据包的IP头的目的地址，在负载均衡器上换成其中一台RS（认证服务器）的IP地址，并发至此RS来处理,RS处理完成后把数据交给经过负载均衡器,负载均衡器再把数据包的原IP地址改为自己的IP，将目的地址改为客户端IP地址即可｡期间,无论是进来的流量,还是出去的流量,都必须经过负载均衡器｡

优点：集群中的物理服务器可以使用任何支持TCP/IP操作系统，只有负载均衡器需要一个合法的IP地址。

缺点：扩展性有限。当服务器节点（普通PC服务器）增长过多时,负载均衡器将成为整个系统的瓶颈，因为所有的请求包和应答包的流向都经过负载均衡器。当服务器节点过多时，大量的数据包都交汇在负载均衡器那，速度就会变慢！

二、IP隧道模式（VS-TUN）

原理：首先要知道，互联网上的大多Internet服务的请求包很短小，而应答包通常很大。那么隧道模式就是，把客户端发来的数据包，封装一个新的IP头标记(仅目的IP)发给RS,RS收到后,先把数据包的头解开,还原数据包,处理后,直接返回给客户端,不需要再经过负载均衡器｡注意,由于RS需要对负载均衡器发过来的数据包进行还原,所以说必须支持IPTUNNEL协议｡所以,在RS的内核中,必须编译支持IPTUNNEL这个选项

优点：负载均衡器只负责将请求包分发给后端节点服务器，而RS将应答包直接发给用户。所以，减少了负载均衡器的大量数据流动，负载均衡器不再是系统的瓶颈，就能处理很巨大的请求量，这种方式，一台负载均衡器能够为很多RS进行分发。而且跑在公网上就能进行不同地域的分发。

缺点：隧道模式的RS节点需要合法IP，这种方式需要所有的服务器支持”IP Tunneling”(IP Encapsulation)协议，服务器可能只局限在部分Linux系统上。

三、直接路由模式（VS-DR）

原理：负载均衡器和RS都使用同一个IP对外服务｡但只有DR对ARP请求进行响应,所有RS对本身这个IP的ARP请求保持静默｡也就是说,网关会把对这个服务IP的请求全部定向给DR,而DR收到数据包后根据调度算法,找出对应的RS,把目的MAC地址改为RS的MAC（因为IP一致）并将请求分发给这台RS｡这时RS收到这个数据包,处理完成之后，由于IP一致，可以直接将数据返给客户，则等于直接从客户端收到这个数据包无异,处理后直接返回给客户端｡由于负载均衡器要对二层包头进行改换,所以负载均衡器和RS之间必须在一个广播域,也可以简单的理解为在同一台交换机上｡

优点：和TUN（隧道模式）一样，负载均衡器也只是分发请求，应答包通过单独的路由方法返回给客户端。与VS-TUN相比，VS-DR这种实现方式不需要隧道结构，因此可以使用大多数操作系统做为物理服务器。

缺点：（不能说缺点，只能说是不足）要求负载均衡器的网卡必须与物理网卡在一个物理段上。

 

LVS特点：

   1.抗负载能力强，使用IP负载均衡技术，只做分发，所以LVS本身并没有多少流量产生；

   2.稳定性、可靠性好，自身有完美的热备方案；（如：LVS+Keepalived）

   3.应用范围比较广，可以对所有应用做负载均衡；

   4.不支持正则处理，不能做动静分离。

 

常用四种算法：

   1.rr：轮叫，轮流分配到后端服务器；

   2.wrr：权重轮叫，根据后端服务器负载情况来分配；

   3.lc：最小连接，分配已建立连接最少的服务器上；

   4.wlc：权重最小连接，根据后端服务器处理能力来分配。

1、lvs(nat模式配置)

我的服务器：

LVS-server  IP：192.168.1.101（lvs服务器、调度器）

Real-Server1IP: 192.168.1.80（需要真实工作web服务器）

Real-Server2IP: 121.199.28.128 （需要真实工作web服务器）

 

（1）安装ipvsadm（ip虚拟服务器）：yum -y install ipvsadm* 

（2）然后执行：[root@localhost ~]#ipvsadm –C（清除内核虚拟服务器表中的所有记录。）

（3）

（4）ipvsadm –L（显示内核虚拟服务器表）

第一行是添加一条新的虚拟IP记录。这个新的IP是192.168.1.101。第二、三行是在新加虚拟IP记录中添加两条新的Real Server记录，并且指定LVS 的工作模式为net模式。

（rr是轮叫算法 ，-m代表net模式）

还有一些其他参数：http://zh.linuxvirtualserver.org/node/5

配置成功，当你访问192.168.1.101是会跳转到两台rs上