Nginx负载均衡

今天的话题，咱们来聊一聊Nginx负载均衡的话题，聊起这个话题，是因为威哥周末见了一个之前的学员，多年过去了，成了朋友，技术上的“精神伴侣”，吐槽公司最近在招人，面试了好多人，不是技术太菜，就是技术太水（好像是一样的），一顿愁眉苦脸，感叹招人不易。这不，聊到了Nginx，互联网项目必备的技能点了，我说你是不是要求太高，用自己的技术水平去要求面试者，他说还真没有，就是一般性的问题而已，我说你都问了啥，说来听听，下面是他的问题：

负载均衡是为了解决什么问题？有哪几种实现负载均衡的方式？

还真是不难，很普通的问题而已，小伙伴们面试有遇到这个问题吗，如果是互联网公司面试，解决负载均衡的问题那是必不可少的，不懂的童鞋来恶补一下吧。

首先，负载均衡主要解决当数据量过大，连接数较多情况下，服务器硬件无法满足需要处理的性能消耗，也就是是说服务器成了瓶颈，服务器负载均衡解决服务器瓶颈，使大量的连接平均分发到多台服务器。在服务器集群中，Nginx起到一个代理服务器的角色（即反向代理），为了避免单独一个服务器压力过大，将来自用户的请求转发给不同的服务器。

负载均衡用于从“upstream”模块定义的后端服务器列表中选取一台服务器接受用户的请求。一个最基本的upstream模块是这样的，模块内的server是服务器列表：

#动态服务器组
upstream dynamic_server {
    server localhost:8080;  #tomcat 7.0
    server localhost:8081;  #tomcat 8.0
    server localhost:8082;  #tomcat 8.5
    server localhost:8083;  #tomcat 9.0
}

在upstream模块配置完成后，要让指定的访问反向代理到服务器列表：

#其他页面反向代理到tomcat容器
location ~ .*$ {
   index index.jsp index.html;
   proxy_pass http://dynamic_server;
}

这是最基本的负载均衡实例，但这不足以满足实际需求；目前Nginx服务器的upstream模块支持6种方式的分配：

轮询	默认方式
weight	权重方式
ip_hash	依据ip分配方式
least_conn	最少连接方式
fair（第三方）	响应时间方式
url_hash（第三方）	依据URL分配方式

Nginx为我们默认提供了三种负载均衡的策略：

• 轮询：将客户端发起的请求，平均的分配给每一台服务器。 

• 权重：会将客户端的请求，根据服务器的权重值不同，分配不同的数量。 

• ip_hash：基于发起请求的客户端的ip地址不同，他始终会将请求发送到指定的服务器上。 

现在咱们来分别对轮询，权重，ip_pash展开讲解一下。

轮询（默认方式）

想实现Nginx轮询负载均衡机制只需要在配置文件中添加以下内容：

upstream 名字 {
  server ip:port;
  server ip:port;
  ...
}
server {
  listen 80;
  server_name localhost;
  
  location / {
    proxy_pass http://upstream的名字/;
  }
}

weight（权重方式）

实现权重的方式

upstream 名字 {
  server ip:port weight=权重比例;
  server ip:port weight=权重比例;
  ...
}
server {
  listen 80;
  server_name localhost;
  
  location / {
    proxy_pass http://upstream的名字/;
  }
}

ip_hash（依据ip分配方式）

ip_hash实现

upstream 名字 {
  ip_hash;
  server ip:port;
  server ip:port;
  ...
}
server {
  listen 80;
  server_name localhost;
  
  location / {
    proxy_pass http://upstream的名字/;
  }
}

除了以上三种外，通过配置最少连接方式，也是可以更好达到负载均衡效果的方式。

least_conn（最少连接方式）

把请求转发给连接数较少的后端服务器。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。

#动态服务器组
upstream dynamic_server {
   least_conn;    #把请求转发给连接数较少的后端服务器
   server localhost:8080 weight=2;  #tomcat 7.0
   server localhost:8081;  #tomcat 8.0
   server localhost:8082 backup;  #tomcat 8.5
   server localhost:8083 max_fails=3 fail_timeout=20s;  	#tomcat 9.0
}

注意：

• 此负载均衡策略适合请求处理时间长短不一造成服务器过载的情况。

小结一下：

其中除了轮询和轮询权重外，都是Nginx根据不同的算法实现的。在实际运用中，需要根据不同的场景选择性运用，大都是多种策略结合使用以达到实际需求，兄弟，你鞋废了吗，没鞋会，可以再私聊V哥帮你定位下问题。