Nginx1/4---负载均衡

1.Nginx简介

（1）支持系统

Nginx (engine x) 是一款轻量级的Web 服务器/反向代理服务器及电子邮件（IMAP/POP3）代理服务器， 在BSD-like 协议下发行，代码完全用C语言从头写成，可以在UNIX 、GUN/Linux 、BSD、 Mac OS X 、Solaris 以及Microsoft Windows等操作系统中运行。

• 几乎可以在所有的系统中BU部署和提供服务。

（2）作者

Nginx是由伊戈尔·赛索耶夫为俄罗斯访问量第二的Rambler.ru站点（俄文：Рамблер）开发的（用于解决C10k问题）。事实上Nginx的并发能力确实在同类型的网页服务器中表现比较好。

• C10k：（C：concurrent，k：1万）1台服务器上提供10万并发的Web服务器提供能力。现在已经达到C100k甚至更高。

（3）特点

Nginx 是一个很强大的高性能Web和反向代理服务。其特点是高性能（C语言开发，编译形式部署，模块直接和Nginx 编译在一起）、高并发（网络是NIO性能特别高）、低内存占用（类似于零拷贝机制，减少内存占用和数据复制）。

• 基于反向代理，Nginx 作为负载均衡主要有以下优点：

高并发连接、
配置文件非常简单、
成本低廉、
支持Rewrite重写规则、
内置的健康检查功能、
节省带宽、
稳定性高
内存消耗小（大量自带数据结构，采用C语言数组设计，数据结构紧凑；数据拷贝：网络连接到服务器的请求处理，中间有数据拷贝，采用零拷贝机制，提高内存内部数据流转）。

• 其他常用Web服务器

Apache：可增加PHP模块，支持PHP动态脚本。
Tomcat：本身实现Java的servlet协议，可以运行Java代码、脚本，例如jsp。
Nginx ：作为静态Web服务器（和Apache、Tomcat功能类似）：服务器、解析js、html脚本，目前不支持动态语言。

• 经常用Nginx 做反向代理，通过web stream等把前端请求，转到后端业务服务器上。网络是NIO性能特别高。

2.正向代理和反向代理

（1）正向代理（对外）：

正向代理类似于一个跳板机，代理访问外部资源。

（2）反向代理（对内）：

实际运行方式是指代理服务器来接受internet上的连接请求，然后请求转发给内部网络上的服务器，并将从服务器上得到的结构返回给internet上请求连接的客户端，此时代理服务器对外就表现为一个服务器。

反向代理作用：
保证内网的安全（作为一个盾牌），可以使用反向代理提供WAF功能，阻止Web攻击。大型网站通常将反向代理作为公网访问地址，Web服务器是内网。
负载均衡，通过反向代理服务器来优化网站的负载。

3.负载均衡

（1）原理

负载均衡：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和某台服务器闲置的情况。那么负载均衡的前提就是要2台以上服务器才能实现。

4中方案配置：

• 轮询
  轮询即Round Robin，根据Nginx配置文件中顺序，一次把客户端的Web请求分发到不同的后端服务器上。

• 最少连接least_conn
  Web请求会被转发到连接数量少的服务器上。

• IP地址哈希ip_hash
  前述的两种负载均衡方案中，同一客户端连续的web请求可能会被分发到不同的后端服务器进行处理，因此如果涉及到会话Session，那么会话会比较复杂。常见的是基于数据库的会话持久化。要客服上面的难题，可以使用基于IP地址哈希的负载均衡方案。这样，同一客户连续的web请求会被转发到同一服务器进行处理。

• 基于权重weight
  基于权重的负载均衡即weighted Load Balancing，这种方式下，我们可以配置Nginx把请求更多地分发到高配置的后端服务器上，把相对较少的请求分发到低配置服务器。

（2）配置

• 配置基于Round Robin轮询的负载均衡（默认策略）

需要注意以下几点：

缺省配置就是轮询策略
nginx负载均衡支持http和https协议，只需要修改proxy_pass后协议即可。
nginx支持FastCGI，uwsgi，SCGI，memcached的负载均衡，只需将proxy_pass改为fastcgi_pass，uwsgi_pass，scgi_pass，memcached_pass即可。
此策略适合服务器配置相当，无状态且短平快的服务使用。

• 配置基于ip_hash的负载均衡

需要注意以下几点：
ip哈希负载均衡使用ip_hash指令定义；
nginx使用客户端的ip地址进行哈希计算，确保同一个服务器响应请求。
此策略适合有状态服务，比如session

• 配置基于least_conn的负载均衡

需要注意以下几点：
最少连接负载均衡通过least_conn指令定义；
此负载均衡策略适合请求处理长短不一造成服务器过载的情况。

• 配置基于权重的负载均衡

需要注意以下几点：
权重负载均衡需要使用weight指令定义；
权重越高分配到需要处理的请求越多；
此策略可以与最少连接负载和ip哈希策略结合使用；
此策略比较适合服务器的硬件配置差别比较大的情况。