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

 

• 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