Nginx服务器的5种负载均衡策略及实现方式

在服务器集群环境中，Nginx扮演着代理服务器的角色，也被称为反向代理，其功能包括将用户请求转发到不同的服务器上，以防止单个服务器因负载过大而发生故障。本文主要介绍Nginx服务器的5种负载均衡策略及实现方式。

一、Nginx的负载均衡策略

“upstream”模块在Nginx中用于定义后端服务器列表，并从中选取服务器来接收用户的请求。例如：

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

要让指定的访问被反向代理到这个服务器列表，可以使用以下配置：

location ~ .*$ {
　　　　index index.jsp index.html;
　　　　proxy_pass http://dynamic_zuoyu;
　　}

这就是最基本的负载均衡实例。然而，这可能无法满足所有的实际需求。因此，Nginx的upstream模块支持6种分配方式：

这里仅详细介绍Nginx自带的负载均衡策略，不包括第三方策略。

1、轮询

轮询是最基本的配置方法，也是upstream模块默认的负载均衡策略，它会依次将每个请求逐一分配到不同的后端服务器。

参数注意：

在轮询中，如果服务器宕机，Nginx会自动将其从服务器列表中移除；
缺省配置即采用轮询策略；
此策略适用于服务器配置相当、无状态且响应时间短的服务。

2、权重

权重方式基于轮询策略，并添加了轮询概率的配置。例如：

#动态服务器组
　　upstream dynamic_zuoyu {
　　　　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
　　}

weight参数用于设置轮询的概率，数值与访问比率成正比，比如上述例子中Tomcat 7.0的访问几率是其他服务器的两倍。

注意：

权重越高，分配到的请求越多；
此策略可以与least_conn和ip_hash结合使用；
此策略适合服务器硬件配置差异较大的情况。

3、IPhash

指定负载均衡器按照基于客户端IP的分配方式，确保来自同一客户端的请求始终发送到同一台服务器，以保证session会话的持续性。配置如下：

#动态服务器组
　　upstream dynamic_zuoyu {
　　　　ip_hash; #保证每个访客固定访问一个后端服务器
　　　　server localhost:8080 weight=2; #tomcat 7.0
　　　　server localhost:8081; #tomcat 8.0
　　　　server localhost:8082; #tomcat 8.5
　　　　server localhost:8083 max_fails=3 fail_timeout=20s; #tomcat 9.0
　　}

注意：

在nginx版本1.3.1之前，不能在ip_hash中使用权重（weight）；
ip_hash不能与backup同时使用；
此策略适合有状态服务，如session；
当需要剔除服务器时，必须手动将其down掉。

4、最少连接数

把请求转发给连接数较少的后端服务器。与轮询不同，轮询是将请求平均分配给各个后端，而least_conn可以将长时间占用的请求转移到连接数较少的服务器上，从而优化负载均衡效果。配置如下：

#动态服务器组
　　upstream dynamic_zuoyu {
　　　　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处理时间长短不一导致服务器过载的情况。

5、第三方策略

第三方负载均衡策略需要安装额外的第三方插件。如：