nginx学习笔记--负载均衡算法及故障转移

nginx学习笔记–负载均衡算法及故障转移

前言

nginx作为高性能的HTTP和反向代理web服务器，其实很早就有去接触了解，但是可能自己之前技术水平有限，感觉有些东西总是觉得高大上不能理解，而且也没有去动手操作。现在再去学习操作，发现其实很好理解，而且基本的使用还是比较容易。本篇博客主要介绍nginx的负载均衡，以及故障转移配置。

nginx的基本配置

要简单的练习nginx的负载均衡，这里可能涉及的模块有server，location，upstream；其中location是用来配置路由，upstream是用来配置负载均衡的。

http {
    include       mime.types;
    default_type  application/octet-stream;

    sendfile        on;
    #tcp_nopush     on;

    #keepalive_timeout  0;
    keepalive_timeout  65;
	

	upstream www.loadbalance.com{ 
		#这里指定多个源服务器，ip:端口,80端口的话可写可不写  weight=5  weight=2
		server 127.0.0.1:10350 max_fails=2 fail_timeout=20s; #10350，10351是我创建的一个SpringBoot应用程序的两个服务节点端口
		server 127.0.0.1:10351  max_fails=2 fail_timeout=20s; #max_fails：表示失败最大次数，超过失败最大次数暂停服务 fail_timeout：表示如果请求受理失败，暂停指定的时间之后重新发起请求
	}

    #gzip  on;

    server {
        listen       8888;
        server_name  www.loadbalance.com;#是本机测试，在hosts文件配置的一个映射域名

        charset utf-8;

        access_log  logs/access.log;

        location / {
            root   html;
            index  index.html index.htm;
			proxy_pass http://www.loadbalance.com;
			proxy_connect_timeout       3; #这里就保证了自动切换服务器，连接超时时间，超时会去连接集群的其它服务器节点
        }

        error_page   500 502 503 504  /50x.html;
        location = /50x.html {
            root   html;
        }
    }

}

这里有几个重点配置，故障转移必须配置，这样集群中一个节点故障才会去请求其它节点。
proxy_connect_timeout：用来配置连接超时时间，如果连接超时，nginx才会故障转移去连接其它服务器节点。
max_fails：表示失败最大次数，超过失败最大次数暂停服务
fail_timeout：表示如果请求受理失败，暂停指定的时间之后重新发起请求

nginx的负载均衡配置

nginx主要有4中负载均衡策略：随机轮询，ip_hash,url_hash,fail：
1、nginx默认是随机轮询算法，请求会依次分配到相应的集群节点

	upstream www.loadbalance.com{ 
		#这里指定多个源服务器，ip:端口,80端口的话可写可不写  weight=5  weight=2
		server 127.0.0.1:10350 max_fails=2 fail_timeout=20s; #10350，10351是我创建的一个SpringBoot应用程序的两个服务节点端口
		server 127.0.0.1:10351  max_fails=2 fail_timeout=20s; #max_fails：表示失败最大次数，超过失败最大次数暂停服务 fail_timeout：表示如果请求受理失败，暂停指定的时间之后重新发起请求
	}

2、ip_hash，会根据ip计算hash值，相同的客户端的请求会路由到同一个集群服务节点。如果配置了proxy_connect_timeout，max_fails，fail_timeout几个配置，那么在被路由的服务节点故障时，依然可以故障转移到其它的服务节点。

upstream www.loadbalance.com{ 
	    ip_hash;
		#这里指定多个源服务器，ip:端口,80端口的话可写可不写  weight=5  weight=2
		server 127.0.0.1:10350 max_fails=2 fail_timeout=20s; 
		server 127.0.0.1:10351  max_fails=2 fail_timeout=20s; #max_fails：表示失败最大次数，超过失败最大次数暂停服务 fail_timeout：表示如果请求受理失败，暂停指定的时间之后重新发起请求
	}

3、url_hash，会根据url计算hash值路由，相同的url会被路由到同一个服务节点中去。。如果配置了proxy_connect_timeout，max_fails，fail_timeout几个配置，那么在被路由的服务节点故障时，依然可以故障转移到其它的服务节点。

	upstream www.loadbalance.com{ 
		hash $request_uri;
		#这里指定多个源服务器，ip:端口,80端口的话可写可不写  weight=5  weight=2
		server 127.0.0.1:10350 max_fails=2 fail_timeout=20s; 
		server 127.0.0.1:10351  max_fails=2 fail_timeout=20s; #max_fails：表示失败最大次数，超过失败最大次数暂停服务 fail_timeout：表示如果请求受理失败，暂停指定的时间之后重新发起请求
		 
	}

4、fair负载均衡, 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；需哟安装upstream-fair模块。

upstream www.loadbalance.com{ 
		#这里指定多个源服务器，ip:端口,80端口的话可写可不写  weight=5  weight=2
		server 127.0.0.1:10350 max_fails=2 fail_timeout=20s; 
		server 127.0.0.1:10351  max_fails=2 fail_timeout=20s; #max_fails：表示失败最大次数，超过失败最大次数暂停服务 fail_timeout：表示如果请求受理失败，暂停指定的时间之后重新发起请求
		fair;
	}

新建一个SpringBoot应用，来测试负载均衡

1、pom.xml

    4.0.0
    
        org.springframework.boot
        spring-boot-starter-parent
        2.1.6.RELEASE
         
    
    com.example
    swagger
    0.0.1-SNAPSHOT
    swagger
    Demo project for Spring Boot

    
        1.8
    

    
        
            org.springframework.boot
            spring-boot-starter-web
        
        
            org.springframework.boot
            spring-boot-starter
        
        
            io.springfox
            springfox-swagger2
            2.2.2
        
        
            io.springfox
            springfox-swagger-ui
            2.2.2
        
        
            com.fasterxml.jackson.core
            jackson-databind
            2.9.5
        
        org.springframework.boot
        spring-boot-starter-tomcat
        1.2.3.RELEASE
        
    
        
            org.apache.tomcat.embed
            tomcat-embed-jasper
            7.0.68
            
        


        
            org.springframework.boot
            spring-boot-starter-test
            test
        
    

    
        
            
                org.springframework.boot
                spring-boot-maven-plugin
            
        
    

2、application.properties

server.port=10350

3、新建一个controller用来测试
HelloWordController.jva

@RestController
@RequestMapping("/hello")
@Api(value="测试负载均衡")
public class HelloWordController {

    @RequestMapping("/sayHello")
    public String sayHello(){

        SimpleDateFormat dateFormat = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
        String str = "------------------->>>>>>>>>" + dateFormat.format(new Date()) + ".Hello World!";
        System.out.println(str);
        return "str";
    }
}

4、启动应用
其中一台直接启动，另外一台DOS窗口命令启动：

java -jar swagger-0.0.1-SNAPSHOT.jar --server.port=10351

5、访问http://www.loadbalance.com:8888/hello/sayHello，停掉其中的一个模拟节点，切换负载均衡策略进行测试。

备注：
一些常见的命令：

start nginx : 启动nginx
nginx -s reload ：修改配置后重新加载生效
nginx -s reopen ：重新打开日志文件
nginx -t -c /path/to/nginx.conf 测试nginx配置文件是否正确

关闭nginx：
nginx -s stop :快速停止nginx
nginx -s quit ：完整有序的停止nginx

[1]: https://blog.csdn.net/papima/article/details/80984239
[2]: https://www.cnblogs.com/loong-hon/p/9060515.html
[3]: https://www.cnblogs.com/handongyu/p/6410405.html