下面將介紹Nginx開源版內(nèi)置的4種負載均衡策略和2種三方負載均衡策略，他們分別是：

• 輪詢

• 最少連接數(shù)

• ip_hash

• hash

• fair

• consistent_hash

本文只是展示了部分nginx實現(xiàn)負載均衡時可以使用的策略模塊，另外在nginx商業(yè)版中還存在其他內(nèi)置的策略模塊。負載均衡的三方策略可以在三方模塊列表這里找到。

輪詢

默認情況

nginx將所有請求均勻的分給集群中的每臺服務(wù)器。

upstream test {
    server 127.0.0.1:7001; # 等同于server 127.0.0.1:7001 weight=1;
    server 150.109.118.85:7001; # 等同于server 150.109.118.85:7001 weight=1;}server {
    listen 8081;
    server_name localhost;
    location / {
        proxy_pass http://test/;    }}

upstream：定義一個服務(wù)集群。 proxy_pass: 將匹配的請求代理轉(zhuǎn)發(fā)到proxy_pass后面配置的服務(wù)上，這里因為需要配置負載均衡，所以這里http://后面必須要跟上upstream定義的服務(wù)集群。

注意：upstream定義服務(wù)集群時，配置的服務(wù)地址只能是域名+端口或者ip+端口，不能帶有協(xié)議和路徑，否則nginx會報nginx: [emerg] invalid host in upstream這個錯誤信息。

加權(quán)（weight）

upstream test {
    server 127.0.0.1:7001 weight=2;
    server 150.109.118.85:7001 weight=1;}

前面兩次請求都會轉(zhuǎn)發(fā)到127.0.0.1:7001這個服務(wù)，后面一次請求會轉(zhuǎn)發(fā)到150.109.118.85:7001這個服務(wù)，再后面兩次轉(zhuǎn)發(fā)到127.0.0.1:7001，。。。

最少連接數(shù)

文件位置：src/http/modules/ngx_http_upstream_least_conn_module.c

nginx請求分配給active_connection/weight最小的服務(wù)器。

upstream test {
    least_conn;
    server 127.0.0.1:7001 weight=1;
    server 150.109.118.85:7001 weight=1;}

ip_hash

文件位置：src/http/modules/ngx_http_upstream_ip_hash_module.c

根據(jù)用戶的ip，計算出一個hash值，如果負載均衡緩存中有這個hash對應(yīng)的服務(wù)器，那就直接轉(zhuǎn)發(fā)到對應(yīng)的服務(wù)器上。

upstream test {
    ip_hash;
    server 127.0.0.1:7001;
    server 150.109.118.85:7001;}

nginx使用ip_hash策略后，只要用戶電腦的ip不變化，就會始終請求同一臺業(yè)務(wù)服務(wù)。

應(yīng)用場景：在實現(xiàn)文件上傳功能時，要實現(xiàn)一個大文件上傳，往往會將這個大文件分成多個片段，然后上傳到服務(wù)器，如果使用前面給的策略，就會出現(xiàn)同一個文件的分片被上傳到不同服務(wù)器，導致文件合并失敗，不能達到預期效果。nginx使用ip_hash策略后，客戶端只要上傳了當前文件的一個片段，后續(xù)文件片段上傳的時候，nginx通過計算ip的hash，自動把請求轉(zhuǎn)發(fā)到hash對應(yīng)的服務(wù)器。

hash

文件位置：src/http/modules/ngx_http_upstream_hash_module.c

可以進行hash計算的有remote_addr（客戶端ip）（從測試結(jié)果上面看感覺可以直接替換掉ip_hash）、request_uri(請求uri)、args（請求參數(shù)），下面主要以request_uri的使用作為展示，其他兩個使用都類似。

根據(jù)請求的uri計算出一個hash值，然后將該請求轉(zhuǎn)發(fā)到一臺服務(wù)器上面，后續(xù)請求通過hash計算后，如果有相同的hash，那么就會將該請求轉(zhuǎn)發(fā)到該hash對應(yīng)的服務(wù)器。

如果集群中某臺服務(wù)器宕機之后會出現(xiàn)什么情況：假設(shè)r1命中a服務(wù)器；r2命中b服務(wù)器。當a服務(wù)器宕機，之前通過r1計算出來的hash與a服務(wù)器的對應(yīng)情況會失效，r1將重新分配給b服務(wù)器。后續(xù)a服務(wù)器恢復正常后，r1還是會分配給b服務(wù)器。

upstream test {
    hash $request_uri;
    server 127.0.0.1:7001;
    server 150.109.118.85:7001;}

應(yīng)用場景：所有請求相同的文件資源的請求都會被轉(zhuǎn)發(fā)到同一個服務(wù)器，資源更容易命中緩存，減少寬帶和資源下載時間。

consistent_hash

consistent_hash（一致性hash）這個模塊使用方式和nginx內(nèi)置的hash模塊幾乎相同。能夠使用consistent_hash進行計算的內(nèi)容和前面提到的nginx內(nèi)置的hash模塊一樣，有remote_addr、request_uri、args。這是一個三方模塊，可以在ngx_http_consistent_hash這里下載。

upstream test {
    consistent_hash $request_uri;
    server 127.0.0.1:7001;
    server 150.109.118.85:7001;}

fair

響應(yīng)時間短的服務(wù)優(yōu)先分配請求。這個是三方模塊，可以在nginx_upstream_fair這里下載模塊。這個模塊上次更新是8年前，可能需要考慮下是否需要使用這個。

upstream test {
    fair;
    server 127.0.0.1:7001;
    server 150.109.118.85:7001;}

測試中得出效果和輪詢默認情況效果一樣，暫時沒有找到問題在哪。。。

負載均衡相關(guān)參數(shù)

down

標識down的服務(wù)器暫時不支持資源請求。

upstream test {
    server 127.0.0.1:7001 down;
    server 150.109.118.85:7001;}

上面負載均衡的例子中，因為127.0.0.1:7001標識為down，所以不會有請求轉(zhuǎn)發(fā)到這個服務(wù)，所有的請求都會轉(zhuǎn)發(fā)到150.109.118.85:7001這個服務(wù)。

weight

集群中服務(wù)的權(quán)重值，默認是1。在只有weight這一個影響條件下，且集群中服務(wù)都正常，nginx會將更多的請求轉(zhuǎn)發(fā)到weight更大的服務(wù)。

upstream test {
    server 127.0.0.1:7001 weight=2;
    server 150.109.118.85:7001 weight=1;}

這個集群中127服務(wù)和150服務(wù)各處理的請求比例為2:1。

max_fails

允許服務(wù)處理請求時服務(wù)出錯的次數(shù)，默認為1。當服務(wù)處理請求發(fā)生錯誤的次數(shù)超過max_fails時，后面的請求暫時不會轉(zhuǎn)發(fā)到這臺發(fā)生錯誤的服務(wù)。

upstream test {
    server 127.0.0.1:7001 max_fail=1;
    server 150.109.118.85:7001;}

fail_timeout

當服務(wù)處理請求發(fā)生錯誤的次數(shù)超過max_fails以后，nginx會暫時禁止將請求轉(zhuǎn)發(fā)到這個服務(wù)。當過去fail_timeout設(shè)置的時間以后，nginx會嘗試將請求轉(zhuǎn)發(fā)到剛才被禁止的服務(wù)，如果服務(wù)正常，那么后續(xù)的請求可以繼續(xù)轉(zhuǎn)發(fā)到這臺服務(wù)，如果服務(wù)錯誤，那么繼續(xù)等待fail_timeout時間后再來檢測。fail_timeout默認時間是10s。

upstream test {
    server 127.0.0.1:7001 max_fail=1 fail_timeout=10s;
    server 150.109.118.85:7001;}

backup

備用服務(wù)器，當所有非backup服務(wù)發(fā)生錯誤被停用或者設(shè)置為down時，nginx會啟用標識為backup的服務(wù)。

upstream test {
    server 127.0.0.1:7001 backup;
    server 150.109.118.85:7001;}

max_conns

這個功能存在于nginx商業(yè)版。同一服務(wù)同時處理請求的個數(shù)。防止服務(wù)因處理請求過多，服務(wù)器性能不足，發(fā)生宕機的情況。

upstream test {
    server 127.0.0.1:7001 max_conns=10000;
    server 150.109.118.85:7001;}

slow_start

這個功能存在于nginx商業(yè)版。當集群中錯誤服務(wù)等待fail_timeout時間后，nginx檢測到這個服務(wù)能夠正常使用后，再等待slow_start時間后，才正式使用這個服務(wù)。

upstream test {
    server 127.0.0.1:7001 slow_start=30s;
    server 150.109.118.85:7001;}

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