nginx 负载均衡

负载均衡 在nginx中主要是由反向代理实现

nginx的 七层代理 和 四层代理

七层是最常用的反向代理方式,只能配置在nginx配置文件的http模块,而且配置方法名称:upstream 模块,不能写在server中,也不能在location中,在http模块当中是独立的一个配置。

upstream七层代理: 七层代理的就是http请求和响应。

客户端---->http请求---->七层代理(代理服务器上)---->代理服务器转发http请求到内部的一组服务器(web集拼)---->客户端不知道请求的代理服务器还是内部服务器,而且通过代理服务器影藏了内部服务器的ip.

实际上访问的是代理服务器,请求到代理,代理转发给web服务器。web服务器响应。

stream四层代埋: 四层代理是基于tcp/p协议层的代理转发方式,可以实现基于ip地址和端口进行负载均衡转发。

四层代理无法获取http请求当中的URL信息,只能对tcp/udp数据包进行转发。流量转发。stream,stream是不能配置在http模块中,配置在全局当中。是属于一个独立的模块,不属于其他任何模块。

七层代理和四层代理的区别 

  • 七层走的都是 http请求,四层走的是tcp/udp的数据包,转发的是流量

  • 七层代理可以对请求进行深入的解析和处理,流量控制、内容的过滤

  • 四层代理不能进行流量控制,也没办法对内容进行过滤

适应场景

  • 四层通常适用于:需要处理大量连接请求的场景
  • 七层通常适用于:对请求进行精确处埋和控制的场景。

在实际工作中,四层和七层可以配合使用。

七层代理和四层代理速度对比:

    四层代理速度快
  1. 四层只是流量转发,不能对请求进行解析和控制,所以速度快
  2. 四层代理走的是内核,内核转发的流量,所以速度快。
    七层代理速度慢
  1. 七层慢,他对请求进行处理和解析,速度比较慢
  2. 七层走的是用户态,访问控制,流量处埋,所以速度比较慢

      七层代理可以提供更高级的服务和更高的用户体验

正向代理:

  • proxy_pass 配置代理服务器访问的地址。只能写在location模块当中。

反向代理:

  • 客户端访问代理服务器,代理服务器转发请求或者流量到后端服务器,后端的web服务器会有多台,用户并不知道最终访问的是哪一台服务器。

反向代理的特点 :

  1. 负载均衡
  2. 高可用
  3. 可扩展
  4. 提高可维护性

upstream: 基于https实现负载均衡,反向代理。
  1. http请求的负载均衡方式

  2. 没有缓存

负载均衡的算法 

  • 默认算法 :轮询   请求轮流分配给后端服务器,轮询算法使用与web服务器处理能力相近的情况,默认算法,可以不加
准备三台虚拟机 test1、test2、test3

test1中:
cd /usr/local/nginx/conf
vim nginx.conf/
 
在http模块中单独配置,不能配置在server和location中
upstream aaaa{       #aaaa是自定义的名称,进行调用     
       server 192.168.86.22;
       server 192.168.86.33;
  }
#指定通过代理服务器11,会把http的请求转到22或者33上面

location模块中:
location / {
            root   html;
            index  index.html index.htm;
           proxy_pass http://aaaa;  #这里直接调用上面自取的名字
        }

systemctl restart nginx  


test2中:
cd /usr/local/nginx/html
vim index.html
this is test2  (内容自定义,方便识别)

test3中:
cd /usr/local/nginx/html
vim index.html
this is test3

浏览器访问作为代理服务器的test1的IP地址

nginx 负载均衡_第1张图片

 nginx 负载均衡_第2张图片

  • 加权轮询 :建立在轮询算法之上的,通过不同的web服务器,权重让处理能力更强的服务器可以分配到更多的请求(虽然配置了权重,但是轮询的结果未必准确)
    cd /usr/local/nginx/conf
    vim nginx.conf
    upstream aaaa {
    server 192.168.86.22 weight=2;
    server 192.168.86.33 weiget=3;
    }
    #通过代理服务器11,转发http请求时,33会收到更多的请求
  • ip_hash :根IP地址计算出一个hash值,使用ip_hash算法,同一个客户端的请求会被分配到同一个后端服务器。保证会话的稳定性
    缺点 :后端服务器数量发生变化,hash会被重新计算,请求的服务器也会发生变化
    upstream aaaa {
    ip_hash;
    server 192.168.86.22 weight=2;
    server 192.168.86.33 weight=3;
    }
  • 最小连接数 least_conn :轮询,请求发送到当前连接数最少得后端web服务器
    适用于后端服务器外理任务耗时不同的情况,避免了所有请求集中在处理能力更强的后端服务器上。会和加权轮询配合使用
    upstream ky30 {
    least_conn;
    server 192.168.86.22 weight=2;
    server 192.168.86.33 weight=3;
    }
  • url_hash :根据uri地址计算hash值,使用urlhash,相同请求的uri会分配到同一个后端web服务器
    upstream ky30 {
    hash $request_uri consistent;
    server 192.168.86.22 weight=2;
    server 192.168.86.33 weight=3;
    }

    负载均衡总结 :

  • 小场景:并发量很小,默认算法就可以满足适应条件

  • 后端web服务器的处理能力有差异: 加权轮询,和最小链接数配合使用

  • 大型并发 ip_hash、url_hash:第一次请求之后,会有本地缓存,而且因为hash算法的原因,请求的后web服务器不会发生变化,可以提噶访问速度,访问的是缓存。减轻了后台服务器的请求压力。

  • ip_hash,后端web服务器数量发生变化,请求的服务器也可能会发生变化

  • 给url _hash,请求的地址发生变化,请求的服务器也可能会发生变化

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