负载均衡nginx,负载均衡——LVS，HAProxy和Nginx对比分析

负载均衡nginx,负载均衡——LVS，HAProxy和Nginx对比分析详细介绍

本文目录一览： Nginx实现负载均衡

实现负载均衡可有以下算法：
Nginx实现负载均衡的原理是利用Http重定向实现负载均衡
rpm 安装方式nginx配置文件地址 /etc/nginx/conf.d 目录下面，配置文件内容结构如下：
修改完配置文件以后，还需要输入重新加载配置命令：
我们从官网上面看一下负载均衡配置案例，然后根据案例配置去对每项参数进行解释，案例如下( 注意：以下模块内容必须放在http模块下 )：
从上面这个案例Nginx会作如下执行，默认情况下，请求使用 加权循环平衡法。 在上面的示例中，每 7 个请求将按如下方式分配： 5个请求去 backend1.example.com 向第二台和第三台服务器分别发送一个请求。 如果在与服务器通信过程中发生错误，请求将 被传递到下一个服务器，依此类推，直到所有的功能 服务器将被尝试。 如果无法从任何服务器获得成功的响应， 客户端将收到与最后一个服务器通信的结果。
语法：
parameters类别：
商业版本需要付费的其他属性这里就不阐述了
1）轮训策略：
upstream模块默认的负载均衡策略是轮训策略，它会依次在服务列表进行分发
2）加权策略：
容器会根据server设置的权重进行请求分配，例如server1 weight=5 ，server2 weight=2 将会使得每 7 个请求将按如下方式分配server1 5个请求，server2两个请求。
3）Ip哈希策略：
其中请求 根据客户端 IP 地址在服务器之间分布，确保来自同一客户端的请求将始终 传递到同一服务器。使用方法是在upstream模块下面添加ip_hash;
4）最少连接数策略(least_conn)：
指定组应使用负载平衡方法，其中请求 传递给活动连接数最少的服务器， 考虑到服务器的权重。 如果有多个这样的服务器，它们会依次尝试使用 加权循环平衡法。
5）扩展策略（需要安装插件）：
还有一些其他需要付费的策略这里就不进行阐述了，比如：最少时间策略（ least_time）、随机策略等。

nginx负载均衡策略是什么？

当一台服务器的单位时间内的访问量越大时，服务器压力就越大，大到超过自身承受能力时，服务器就会崩溃。为了避免服务器崩溃，让用户有更好的体验，通过负载均衡的方式来分担服务器压力。
建立很多很多服务器，组成一个服务器集群，当用户访问网站时，先访问一个中间服务器，在让这个中间服务器在服务器集群中选择一个压力较小的服务器，将该访问请求引入该服务器。
如此以来，用户的每次访问，都会保证服务器集群中的每个服务器压力趋于平衡，分担了服务器压力，避免了服务器崩溃的情况。
nginx实现反向代理负载均衡
a、本地使用Windows系统，然后使用VirutalBox安装一个虚拟的Linux系统。
在本地的Windows系统上分别安装nginx（侦听8080端口）和apache（侦听80端口）。在虚拟的Linux系统上安装apache（侦听80端口）。这样相当于拥有了1台nginx在前端作为反向代理服务器；后面有2台apache作为应用程序服务器（可以看作是小型的server cluster。；-））；
b、nginx用来作为反向代理服务器，放置到两台apache之前，作为用户访问的入口。
以上内容参考：百度百科-反向代理负载均衡

负载均衡——LVS，HAProxy和Nginx对比分析

负载均衡（Load Balance）是应用于互联网后台系统架构设计中的各层，它将请求均匀分摊到多个操作单元上执行。

目前，在线上环境中应用较多的负载均衡器硬件有F5 BIG-IP，但是硬件设备昂贵，不如软件适应互联网公司的快速发展。最常用的负载均衡软件有LVS、HAProxy和Nginx，结合高可用软件有Heartbeat、Keepalived，可以搭建出承载海量请求的成熟架构如LVS+Keepalived、HAProxy+keepalived等.

三种负载均衡软件LVS、HAProxy和Nginx的优缺点说明如下：

LVS的优点：

LVS的缺点：

HAProxy的优点：

Nginx的优点：

Nginx的缺点：

简单地不负责任地说，性能上LVS>HA>Nginx，功能性和便利性上Nginx>HA>LVS。

对于一个大型后台系统来说，LVS、HAProxy和Nginx常常可以配合使用在不同的层级，LVS用在接入层的最前端，承担最大规模的流量分发；HAProxy负责按域名分流；而Nginx只需要作为Web服务器负责单机内多实例的负载均衡，或负责目录结构分流和静态资源缓存等需求。

所谓的四层与七层负载均衡，就是在对后台服务器进行负载均衡时，依据OSI四层的信息或七层的信息来决定怎么样转发流量。比如四层负载均衡通过报文中的目标IP地址和端口，七层负载均衡通过报文中的应用层信息(URL、HTTP头部等信息)，选择到达目的的内部服务器。四层负载均衡在解包上的消耗更少，可以达到更高的性能。而七层负载算法可以通过更多的应用层信息分发请求，功能性上更强大。

七层负载均衡软件可以通过URL、Cookie和HTTP head等信息，而不仅仅是IP端口分发流量，还可以修改客户端的请求和服务器的响应（例如HTTP请求中的Header的重写），极大提升了应用系统在网络层的灵活性。

在网络中常见的SYN Flood攻击中，黑客会对同一目标大量发送SYN报文，耗尽服务器上的相关资源，以达到Denial of Service(DoS)的目的。四层模式下这些SYN攻击都会被转发到后端的服务器上；而在七层模式下这些SYN攻击在负载均衡设备上就截止，不会影响后台服务器的正常运营。另外负载均衡设备可以在七层层面设定多种策略，过滤SQL Injection等应用层面的特定攻击手段，进一步提高系统整体安全。

使用Nginx实现负载均衡

一、负载均衡的作用

1、转发功能

按照一定的算法【权重、轮询】，将客户端请求转发到不同应用服务器上，减轻单个服务器压力，提高系统并发量。

2、故障移除

通过心跳检测的方式，判断应用服务器当前是否可以正常工作，如果服务器期宕掉，自动将请求发送到其他应用服务器。

3、恢复添加

如检测到发生故障的应用服务器恢复工作，自动将其添加到处理用户请求队伍中。

二、Nginx实现负载均衡

1、源地址哈希法：根据获取客户端的IP地址，通过哈希函数计算得到一个数值，用该数值对服务器列表的大小进行取模运算，得到的结果便是客服端要访问服务器的序号。采用源地址哈希法进行负载均衡，同一IP地址的客户端，当后端服务器列表不变时，它每次都会映射到同一台后端服务器进行访问。

2、轮询法：将请求按顺序轮流地分配到后端服务器上，它均衡地对待后端的每一台服务器，而不关心服务器实际的连接数和当前的系统负载。

3、随机法：通过系统的随机算法，根据后端服务器的列表大小值来随机选取其中的一台服务器进行访问。

4、加权轮询法：不同的后端服务器可能机器的配置和当前系统的负载并不相同，因此它们的抗压能力也不相同。给配置高、负载低的机器配置更高的权重，让其处理更多的请；而配置低、负载高的机器，给其分配较低的权重，降低其系统负载，加权轮询能很好地处理这一问题，并将请求顺序且按照权重分配到后端。

5、加权随机法：与加权轮询法一样，加权随机法也根据后端机器的配置，系统的负载分配不同的权重。不同的是，它是按照权重随机请求后端服务器，而非顺序。

6、最小连接数法：由于后端服务器的配置不尽相同，对于请求的处理有快有慢，最小连接数法根据后端服务器当前的连接情况，动态地选取其中当前积压连接数最少的一台服务器来处理当前的请求，尽可能地提高后端服务的利用效率，将负责合理地分流到每一台服务器。

三、配置说明

四、轮询

五、权重

六、iphash

七、最少链接

八、fair

九、完整代码

十、也可以使用域名

几种Nginx实现负载均衡的方式

nginx有5种负载均衡的策略：
1、轮询；
2、权重；
3、ip_hash；
4、fair；
5、url_hash。
以上。
Nginx中常见的几种负载均衡方式：
1、轮询（Nginx自带、默认）
该策略是Nginx默认的负载均衡策略，每一个客户端请求按时间顺序轮流分配到不同的服务器上，如果后端服务不可以用，会自动过滤掉。
upstream my_test_server {
server 192.168.0.100:8080;
server 192.168.0.101:8080;
}
2、weight 权重（Nginx自带）
weight代表权重的意思，用于指定轮询的几率，默认权重都是1.可以手动设置调整，权重越高，被分配的次数越多，weight权重和访问比例是成正比的，用于解决后端服务器性能不均衡时，调整访问比例。
upstream my_test_server {
server 192.168.0.100:8080 weight=1;
server 192.168.0.101:8080 weight=2;
server 192.168.0.102:8080 weight=3;
}
3、ip_hash（Nginx自带）
ip_hash是将每个请求按照访问ip的hash结果进行分配，这种方式可以保证同一个用户会固定访问一个后端服务器。优点：可以保证session会话，解决服务器之间session不能共享的问题。
upstream my_test_server {
ip_hash;
server 192.168.0.100:8080;
server 192.168.0.101:8080;
}
4、least_conn（Nginx自带）
将请求转发给连接数较少的后端服务器。每个后端服务器配置可能不同，处理的请求也有可能不同，对于处理的请求有快有慢，least_conn是根据后端服务器的连接情况，动态的选择连接数量较少的一台服务器来处理当前的请求。
upstream my_test_server {
least_conn;
server 192.168.0.100:8080;
server 192.168.0.101:8080;
}
5、fair（第三方）
fair是按照服务器端的响应时间来分配请求，响应时间短的服务器优先分配。第三方的负载均衡策略需要安装第三方的插件。
upstream my_test_server {
fair;
server 192.168.0.100:8080;
server 192.168.0.101:8080;
}
6、url_hash（第三方）
url_hash是根据url的hash结果进行分配请求，每一个url会固定到同一个服务器上，配合缓存使用，可以减少不必要的下载和资源时间的浪费。每次同一个url请求到达同一个服务器上，第一次加载后放入缓存，后面再次请求，直接取缓存资源。如果不采用url_hash，可能会导致请求到达不同的服务器，资源出现重新加载的情况。第三方的负载均衡策略需要安装第三方的插件。
upstream my_test_server {
hash $request_uri;
server 192.168.0.100:8080;
server 192.168.0.101:8080;
}

Nginx多台服务器实现负载均衡

Nginx负载均衡服务器： IP：192.168.0.4（Nginx-Server）
Web服务器列表：
Web1: 192.168.0.5（Nginx-Node1/Nginx-Web1）
Web2:192.168.0.7（Nginx-Node2/Nginx-Web2）

实现目的：用户访问Nginx-Server时，通过Nginx负载均衡到Web1和Web2服务器。

配置注释如下：

创建文件夹准备存放配置文件

启动负载均衡服务器192.168.0.4（Nginx-Server）

创建文件夹用于存放web页面

编辑内容如下：

启动192.168.0.5（Nginx-Node1/Nginx-Web1）

创建文件夹用于存放web页面

编辑内容如下：

启动192.168.0.7（Nginx-Node2/Nginx-Web2）

nginx 负载均衡（upstream）4种分配方式

实例 1 ? ?? (简单用法)

实例 2 ? ?? (动态可配置组)

参数说明：

解决session

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。

如：

nginx在做负载均衡时如何配置

1、下面的架构就是我们今天的演示结构，后端有两台服务器，分别是node1和node2，前端是一台web服务器，然后在web服务器上做负载均衡，将前端的访问流量导到后端的两个节点服务器上。三个服务器的IP地址分别是：web：192.168.1.210node1：192.168.1.211node2：192.168.1.2122、按照这样的架构，在后端的node1和node2节点上分配配置好需要访问的网站，然后为了方便测试，我们将两个网站的主页分别改成下面的内容。便于区分访问的节点。3、后端两个节点配置好以后，我们再来配置web服务器里的负载均衡配置，首先使用默认配置，先打开/etc/nginx/nginx.conf配置文件，在http区块里添加upstream块内容，及配置了两个后端服务器，后端负载均衡集群的名称是backend，记下这个名称。4、然后再打开/etc/nginx/conf.d/default.conf这个配置文件，在server区块里，把location里面的内容改成图中所示内容。即将所有访问192.168.1.210的流量代理到后端的backend集群里。5、配置文件配置好以后，使用nginx-t命令测试一下配置文件，保证配置文件是ok状态，然后执行nginx命令启动nginx服务器。6、启动后在浏览器上输入前端web服务器的ip地址192.168.1.210，然后可以看到第一次是node1响应的，然后刷新一下以后，又变成了node2响应的。就这样实现了负载均衡的效果。由两个服务器分别响应，是因为默认的负载均衡算法是轮询算法，即两个节点轮流来。7、然后我们还可以尝试一下加权轮询算法，即给不同的节点配置不同的权重，权重高一点的服务器，响应的多一些，权重第一点的响应少一些。加权轮询算法配置，在后端服务器后面加上权重值weight即可。配置好以后，执行nginx-t命令检测配置文件，确认无误后，执行nginx-sreload命令重新加载配置文件。8、通过加权轮询的方式，我们无法通过手动一次次点击，最后来统计次数。但是我们可以使用自动化工具来统计。使用的工具是一款叫做httpd-tools的软件，安装好以后，提供了一个ab命令9、然后我们来执行ab命令进行测试，常用的格式是：ab-n1000-c50http://localhost这个命令是在210服务器上执行的。表示一共执行1000次访问，每次发送50个请求。10、然后我们登录到后端的node1服务器上，打开nginx的访问日志，从中可以看到ab命令测试的访问信息里，访问来源都是ApacheBench，因此可以通过可以来源来统计nginx响应的次数。命令是：grepApacheBenchaccess.log|wcnode1和node2节点上的统计结果分别是714和286，如下面图中所示，虽然没有达到5:2的权重比例，但是也非常接近了。说明这个配置生效了。

如何安装nginx负载均衡配置详解

负载均衡
先来简单了解一下什么是负载均衡，单从字面上的意思来理解就可以解释N台服务器平均分担负载，不会因为某台服务器负载高宕机而某台服务器闲置的情况。那么负载均衡的前提就是要有多台服务器才能实现，也就是两台以上即可。
测试环境
由于没有服务器，所以本次测试直接host指定域名，然后在VMware里安装了三台CentOS。
测试域名 ：a.com
A服务器IP ：192.168.5.149 （主）
B服务器IP ：192.168.5.27
C服务器IP ：192.168.5.126
部署思路
A服务器做为主服务器，域名直接解析到A服务器（192.168.5.149）上，由A服务器负载均衡到B服务器（192.168.5.27）与C服务器（192.168.5.126）上。
域名解析
由于不是真实环境，域名就随便使用一个a.com用作测试，所以a.com的解析只能在hosts文件设置。
打开：C:WindowsSystem32driversetchosts
在末尾添加
192.168.5.149 a.com
保存退出，然后启动命令模式ping下看看是否已设置成功
从截图上看已成功将a.com解析到192.168.5.149IP
A服务器nginx.conf设置
打开nginx.conf，文件位置在nginx安装目录的conf目录下。
在http段加入以下代码
upstream a.com {
server 192.168.5.126:80;
server 192.168.5.27:80;
}

server{
listen 80;
server_name a.com;
location / {
proxy_pass http://a.com;
proxy_set_header Host $host;
proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
}
}
保存重启nginx
B、C服务器nginx.conf设置
打开nginx.confi，在http段加入以下代码
server{
listen 80;
server_name a.com;
index index.html;
root /data0/htdocs/www;
}
保存重启nginx
测试
当访问a.com的时候，为了区分是转向哪台服务器处理我分别在B、C服务器下写一个不同内容的index.html文件，以作区分。
打开浏览器访问a.com结果，刷新会发现所有的请求均分别被主服务器（192.168.5.149）分配到B服务器（192.168.5.27）与C服务器（192.168.5.126）上，实现了负载均衡效果。
B服务器处理页面
C服务器处理页面
假如其中一台服务器宕机会怎样？
当某台服务器宕机了，是否会影响访问呢？
我们先来看看实例，根据以上例子，假设C服务器192.168.5.126这台机子宕机了（由于无法模拟宕机，所以我就把C服务器关机）然后再来访问看看。
访问结果：
我们发现，虽然C服务器（192.168.5.126）宕机了，但不影响网站访问。这样，就不会担心在负载均衡模式下因为某台机子宕机而拖累整个站点了。
如果b.com也要设置负载均衡怎么办？
很简单，跟a.com设置一样。如下：
假设b.com的主服务器IP是192.168.5.149，负载均衡到192.168.5.150和192.168.5.151机器上
现将域名b.com解析到192.168.5.149IP上。
在主服务器(192.168.5.149)的nginx.conf加入以下代码：
upstream b.com {
server 192.168.5.150:80;
server 192.168.5.151:80;
}

server{
listen 80;
server_name b.com;
location / {
proxy_pass http://b.com;
proxy_set_header Host $host;
proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
}
}
保存重启nginx
在192.168.5.150与192.168.5.151机器上设置nginx，打开nginx.conf在末尾添加以下代码：
server{
listen 80;
server_name b.com;
index index.html;
root /data0/htdocs/www;
}
保存重启nginx
完成以后步骤后即可实现b.com的负载均衡配置。
主服务器不能提供服务吗？
以上例子中，我们都是应用到了主服务器负载均衡到其它服务器上，那么主服务器本身能不能也加在服务器列表中，这样就不会白白浪费拿一台服务器纯当做转发功能，而是也参与到提供服务中来。
如以上案例三台服务器：
A服务器IP ：192.168.5.149 （主）
B服务器IP ：192.168.5.27
C服务器IP ：192.168.5.126
我们把域名解析到A服务器，然后由A服务器转发到B服务器与C服务器，那么A服务器只做一个转发功能，现在我们让A服务器也提供站点服务。
我们先来分析一下，如果添加主服务器到upstream中，那么可能会有以下两种情况发生：
1、主服务器转发到了其它IP上，其它IP服务器正常处理；
2、主服务器转发到了自己IP上，然后又进到主服务器分配IP那里，假如一直分配到本机，则会造成一个死循环。
怎么解决这个问题呢？因为80端口已经用来监听负载均衡的处理，那么本服务器上就不能再使用80端口来处理a.com的访问请求，得用一个新的。于是我们把主服务器的nginx.conf加入以下一段代码：
server{
listen 8080;
server_name a.com;
index index.html;
root /data0/htdocs/www;
}
重启nginx，在浏览器输入a.com:8080试试看能不能访问。结果可以正常访问
既然能正常访问，那么我们就可以把主服务器添加到upstream中，但是端口要改一下，如下代码：
upstream a.com {
server 192.168.5.126:80;
server 192.168.5.27:80;
server 127.0.0.1:8080;
}
由于这里可以添加主服务器IP192.168.5.149或者127.0.0.1均可以，都表示访问自己。
重启Nginx，然后再来访问a.com看看会不会分配到主服务器上。