【Nginx系列】分发算法

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一、分发算法介绍

如何将用户请求按照一定的规律分发给业务服务器。主要分为Nginx集群默认算法和基于请求头分发算法。

二、nginx集群默认算法

nginx的upstream 目前支持4种方式的分配

• 轮询(默认)
    每个请求按时间顺序逐一分配到不同的后端服务器，如果后端服务器down掉，能自动剔除。用于处理静态页面
• weight
    指定权重，数值大的服务器，获得的请求的数量越多，用于后端服务器性能不均的情况。用于处理静态页面
• ip_hash
    每个请求按访问ip的hash结果分配，这样每个访客固定访问一个后端服务，好处是可以解决session的问题。可以处理动态网站。
• url_hash(第三方)
    按访问url的hash结果来分配请求，使每个url定向到同一个后端服务 ，后端服务器为缓存时比较有效。

nginx有很多第三方模块，各位可以去下载使用

https://www.nginx.com/resources/wiki/modules/

三、nginx业务服务器状态

每个设备的状态设置参数：

• down
  表示当前的server暂时不参与负载；
• weight
  默认为1，weight越大，负载的权重就越大；
• max_fails
  允许请求失败的次数默认为1，当超过最大次数时，返回proxy_next_upstream模块定义的错误；
• fail_timeout
  失败超时时间，在连接Server时，如果在超时时间之内超过max_fails指定的失败次数，会认为在fail_timeout时间内Server不可用，默认为10s
• backup
  其他所有的非backup机器down或者忙的时候，请求backup机器。所以这台机器压力会最轻。

四、nginx集群默认算法测试

实验环境

实验机 :四台虚拟机，一台测试机，一台分发器，两台web服务器。

网卡:vmnet4

系统:CentOS8.0

SELinux&防火墙:关闭

网段:192.168.0.0/24

实验拓扑

4.1、轮询算法

upstream web {server 192.168.0.42; server 192.168.0.43;
}
server {listen 80;server_name localhost; location / {proxy_pass http://web;} 
}

前面已经测试验证了轮询算法分发。

配置backup参数

upstream web {server 192.168.0.42; server 192.168.0.43 backup;
}
server {listen 80;server_name localhost; location / {proxy_pass http://web;} 
}

先正常访问测试

[root@client ~]# curl 192.168.0.40
web1
[root@client ~]# curl 192.168.0.40
web1
[root@client ~]# curl 192.168.0.40
web1

关停第一个节点情况，访问尝试：

[root@web1 ~]# systemctl stop httpd
[root@client ~]# curl 192.168.0.40
web2
[root@client ~]# curl 192.168.0.40
web2
[root@client ~]# curl 192.168.0.40
web2

启动第一个节点测试

[root@web1 ~]# systemctl start httpd
[root@client ~]# curl 192.168.0.40
web1
[root@client ~]# curl 192.168.0.40
web1
[root@client ~]# curl 192.168.0.40
web1

4.2、基于权重

通过配置权重，可以让性能好的服务器承担更多的负载

upstream web {# 设置权重比例1:2server 192.168.0.42 weight=1; server 192.168.0.43 weight=2;
}
server {listen 80;server_name localhost; location / {proxy_pass http://web;} 
}

测试

[root@client ~]# curl 192.168.0.40 web1
[root@client ~]# curl 192.168.0.40 web2
[root@client ~]# curl 192.168.0.40 web2
[root@client ~]# curl 192.168.0.40 web1
[root@client ~]# curl 192.168.0.40 web2
[root@client ~]# curl 192.168.0.40 web2

4.3、基于ip_hash分发

ip_hash算法能够保证来自同样源地址的请求都分发到同一台主机。
  需要注意：ip_hash算法不支持backup、weight设置。默认权重为1。

upstream web { ip_hash;    # 指定ip_hash即可，默认weight权重比例1: 1server 192.168.0.42;server 192.168.0.43; 
}
server { listen 80;server_name localhost; location / {proxy_pass http://web;} 
}

测试

[root@client ~]# curl 192.168.0.40
web2
[root@client ~]# curl 192.168.0.40
web2
[root@client ~]# curl 192.168.0.40
web2
切换到另外一台不同网段的主机
MacBook-Pro:~ hello$ ifconfig
vmnet8: flags=8863<UP,BROADCAST,SMART,RUNNING,SIMPLEX,MULTICAST> mtu 1500ether 00:50:56:c0:00:08 inet 172.16.121.1 netmask 0xffffff00 broadcast 172.16.121.255MacBook-Pro:~ hello$ curl 172.16.121.134
web1
MacBook-Pro:~ hello$ curl 172.16.121.134
web1
MacBook-Pro:~ hello$ curl 172.16.121.134
web1

4.4、基于url的hash

不同的URL我去找不同的机器访问，就是把url计算出一个值然后除以机器的数量取余 ，需要安装第三方插件

nginx分发器上，将nginx主程序包和下载好的第三方软件包放在同一个目录下解压
[root@master ~]# cd nginx-1.15.12/
[root@master ~]# ./configure --prefix=/usr/local/nginx --add-module=/root/ngx_http_consistent_hash-master
第三方模块的安装方法[root@master ~]# make & make install
[root@master ~]# 	vim /usr/local/nginx/conf/nginx.confworker_processes  1;
events {worker_connections  1024;
}
http {include       mime.types;default_type  application/octet-stream;sendfile        on;keepalive_timeout  65;upstream web {consistent_hash $request_uri;server 192.168.0.42 ;server 192.168.0.43 ;}server {listen       80;server_name  localhost;location / {proxy_pass http://web;}error_page   500 502 503 504  /50x.html;location = /50x.html {root   html;}}
}
[root@master ~]# /usr/local/nginx/sbin/nginx在web主机上生成测试页面
[root@web1 ~]# for i in `seq 1 10`; do echo "web1_$i" > /var/www/html/$i.html; done[root@web2 ~]# for i in `seq 1 10`; do echo "web2_$i" > /var/www/html/$i.html; done
这样我们就知道测试的时候访问的是哪台机器的页面文件了测试访问
[root@client ~]# for i in `seq 1 10`; do curl http://192.168.0.40/$i.html; done
web1_1
web1_2
web1_3
web2_4
web2_5
web1_6
web2_7
web1_8
web2_9
web2_10

这个方式一般用在我们的缓存上，目的是为了命中率，什么是命中率，也就是说同样是下数据，你要是从源下就是没有命中，从缓存下就是命中

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✨ 这就是今天要分享给大家的全部内容了，我们下期再见！😊
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