Nginx负载均衡

一、负载均衡分类

（1）软硬件分类

负载均衡可以通过负载均衡软件实现，也可通过硬件负载均衡器实现。

（2）硬件负载均衡

硬件负载均衡器的性能稳定，且有生产厂商作为专业的服务团队。但其成本很高，一台硬件负载均衡器的价格一般都在十几万到几十万，甚至上百万。知名的负载均衡器有F5、Array、深信服、梭子鱼等

（3）软件负载均衡

软件负载均衡成本几乎为零，基本都是开源软件。例如，LVS、HAProxy、Nginx等。

（4）负载均衡工作层分类

负载均衡就其所工作的OSI（开放系统互联模型）层次，在生产应用层面分为四类：

• 七层负载均衡L7：应用层负载均衡，基于HTTP协议的。其是通过虚拟的URL将请求分配到真实的服务器。其一般应用于基于HTTP协议的B/S架构系统。Nginx提供的就是L7负载均衡。
•  四层负载均衡L4：传输层负载均衡，基于TCP协议的。其是通过虚拟IP+端口号的形式将请求分配到真实的服务器。其一般应用于C/S架构的ERP系统中。F5与LVS均提供的是L4负载均衡。Nginx Plus提供的也是四层负载均衡。
•  三层负载均衡L3：网络层负载均衡，基于IP协议的。其是通过虚拟IP的形式将请求分配到真实的服务器。有些DNS提供的是L3负载均衡。
•  二层负载均衡L2：数据链路层负载均衡，其是通过虚拟MAC地址的形式将请求分配到了真实的服务器。有些DNS提供的是L2的负载均衡。

二、负载均衡的实现

（1）总体规划

该机群包含一台Nginx服务器，两台Tomcat服务器。将前面打过包的web工程直接部署到两台Tomcat主机上。然后，在Nginx服务器上设置对这两台Tomcat主机的负载均衡

（2）新建nginxweb项目

新建java目录

选择Mark Diretory as再选择Sources Root下

（3）编辑项目

新建servlet

package nginx.web;

import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.annotation.WebServlet;
import javax.servlet.http.HttpServlet;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
import java.io.IOException;
import java.io.PrintWriter;

@WebServlet("/some")
public class SomeServlet extends HttpServlet {
    protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
        PrintWriter writer = response.getWriter();
        writer.println("Nginx Ip = " + request.getRemoteAddr());
        writer.println("Tomcat Ip = " + request.getLocalAddr());
    }
}

pom.xml文件添加Servlet与JSP依赖

  javax.servlet
  javax.servlet-api
  3.1.0
  provided




  javax.servlet.jsp
  javax.servlet.jsp-api
  2.3.3
  provided

编辑jsp

<%@ page contentType="text/html;charset=UTF-8" %>


    



    Nginx World Welcome You!

    Nginx Addr = ${pageContext.request.remoteAddr} 

    Tomcat Addr = ${pageContext.request.localAddr} 

（4）tomcat配置以及部署

apache-tomcat-8081配置文件server.xml 修改

apache-tomcat-8082配置文件server.xml 修改

说明：因为是一台服务器配置，为了端口不冲突，所以这样修改。

两台tomcat部署项目

为了看到效果，部署在apache-tomcat-8081的SomeServlet类内容：

部署在apache-tomcat-8082的SomeServlet类内容：

（5）Nginx配置

（6）效果

三、Nginx负载均衡策略

Nginx内置了三种负载均衡策略，另外，其还支持第三方的负载均衡。而每种负载均衡主机根据负载均衡策略的不同，又可设置很多性能相关的属性

（1）轮询

默认的负载均衡策略，其是按照各个主机的权重比例依次进行请求分配的。该策略适用的场景是：根据主机性能设置不同权重。
对于每台主机，除了像weight一样可以设置的属性外，还可以设置如下属性

• fail_ timeout：表示当前主机被Nginx认定为停机的最长失联时间，默认为10秒。常与max_fails联合使用。
• max_fails：表示在fail_timeout时间内最多允许的失败次数。
• backup：表示当前服务器为备用服务器。
• down：表示当前服务器永久停机。

（2）ip_hash

指定负载均衡器按照基于客户端IP的分配方式，该策略确保了相同的客户端的请求一直发送到相同的服务器，以保证session会话，解决了session不能跨服务器的问题

需要注意：

•  适用场景为有状态服务。
• 在Nginx1.3.1版本之前，该策略中不能指定weight属性。在一个客户端首次访系统时，采用的是根据权重进行分配的轮询策略。
•  此策略不能与backup同时使用。
• 当有服务器被Nginx认为停机后，必须手动指定该主机为down，否则请求仍会落到该服务器。

（3）least_conn

四、Nginx Plus的四层负载均衡实现

Nginx Plus是Nginx的商业版，其官网是： https://nginx.com
同样是修改nginx.conf文件，添加一个stream模块，其与events、http等模块同级。在其中配置upstream{}与server{}模块。此时需要注意，通行代理配置在server{}中，且不能再是http://开头的了，因为其负载均衡协议不再是HTTP协议了。

https://www.nginx.com/

https://docs.nginx.com/nginx/admin-guide/load-balancer/tcp-udp-load-balancer/