什么是负载均衡

在计算机的世界,这就是大家耳熟能详的负载均衡(load balancing),所谓负载均衡,就是说如果一组计算机节点(或者一组进程)提供相同的(同质的)服务,那么对服务的请求就应该均匀的分摊到这些节点上。

这里的服务是广义的,可以是简单的计算,也可能是数据的读取或者存储。负载均衡也不是新事物,这种思想在多核CPU时代就有了,只不过在分布式系统中,负载均衡更是无处不在,这是分布式系统的天然特性决定的,分布式就是利用大量计算机节点完成单个计算机无法完成的计算、存储服务,既然有大量计算机节点,那么均衡的调度就非常重要。

负载均衡的意义在于,让所有节点以最小的代价、最好的状态对外提供服务,这样系统吞吐量最大,性能更高,对于用户而言请求的时间也更小。而且,负载均衡增强了系统的可靠性,最大化降低了单个节点过载、甚至crash的概率。不难想象,如果一个系统绝大部分请求都落在同一个节点上,那么这些请求响应时间都很慢,而且万一节点降级或者崩溃,那么所有请求又会转移到下一个节点,造成雪崩。

如何实现负载均衡

回答可以如下:在nginx里面配置一个upstream,然后把相关的服务器ip都配置进去。然后采用轮询的方案,然后在nginx里面的配置项里,proxy-pass指向这个upstream,这样就能实现负载均衡。

nginx的负载均衡有4种模式:

1)、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。

2)、weight

指定轮询几率,weight和访问比率成正比,用于后端服务器性能不均的情况。

3)、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器,可以解决session的问题。

4)、fair , url\_hash(第三方)

按后端服务器的响应时间来分配请求,响应时间短的优先分配。

负载均衡配置方法

打开nginx.conf文件,在http节点下添加upstream节点:

代码语言:javascript复制upstream webname {

server 192.168.0.1:8080;

server 192.168.0.2:8080;

} 其中webname是自己取的名字,最后会通过这个名字在url里访问的,像上面这个例子一样什么都不加就是默认的轮询,第一个请求过来访问第一个server,第二个请求来访问第二个server。依次轮着来。

代码语言:javascript复制upstream webname {

server 192.168.0.1:8080 weight 2;

server 192.168.0.2:8080 weight 1;

} 这个weight也很好理解,权重大的被访问的概率就大,上面这个例子的话,访问2次server1,访问一次server2

代码语言:javascript复制upstream webname {

ip_hash;

server 192.168.0.1:8080;

server 192.168.0.2:8080;

} p\_hash的配置也很简单,直接加一行就可以了,这样只要是同一个ip过来的都会到同一台server上

然后在server节点下进行配置:

代码语言:javascript复制location /name {

proxy_pass http://webname/name/;

proxy_http_version 1.1;

proxy_set_header Upgrade $http_upgrade;

proxy_set_header Connection "upgrade";

} proxy\_pass里面用上面配的webname代替了原来的ip地址。

这样就基本完成了负载均衡的配置。

下面是主备的配置:

还是在upstream里面

代码语言:javascript复制upstream webname {

server 192.168.0.1:8080;

server 192.168.0.2:8080 backup;

}设置某一个节点为backup,那么一般情况下所有请求都访问server1,当server1挂掉或者忙的的时候才会访问server2

代码语言:javascript复制upstream webname {

server 192.168.0.1:8080;

server 192.168.0.2:8080 down;

} 设置某个节点为down,那么这个server不参与负载。

实现实例

1 测试环境

由于没有服务器,所以本次测试直接host指定域名,然后在VMware里安装了三台CentOS。

测试域名 :a.com

A服务器IP :192.168.5.149 (主)

B服务器IP :192.168.5.27

C服务器IP :192.168.5.126

2 部署思路

A服务器做为主服务器,域名直接解析到A服务器(192.168.5.149)上,由A服务器负载均衡到B服务器(192.168.5.27)与C服务器(192.168.5.126)上。

3 域名解析

由于不是真实环境,域名就随便使用一个a.com用作测试,所以a.com的解析只能在hosts文件设置。

打开:C:WindowsSystem32driversetchosts

在末尾添加

代码语言:javascript复制192.168.5.149 a.com保存退出,然后启动命令模式ping下看看是否已设置成功

A服务器nginx.conf设置

打开nginx.conf,文件位置在nginx安装目录的conf目录下。

在http段加入以下代码

代码语言:javascript复制upstream a.com {

server 192.168.5.126:80;

server 192.168.5.27:80;

}

server{

listen 80;

server_name a.com;

location / {

proxy_pass http://a.com;

proxy_set_header Host $host;

proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;

proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;

}

}保存重启nginx

B、C服务器nginx.conf设置

打开nginx.confi,在http段加入以下代码

代码语言:javascript复制server{

listen 80;

server_name a.com;

index index.html;

root /data0/htdocs/www;

}保存重启nginx

测试

当访问a.com的时候,为了区分是转向哪台服务器处理我分别在B、C服务器下写一个不同内容的index.html文件,以作区分。

打开浏览器访问a.com结果,刷新会发现所有的请求均分别被主服务器(192.168.5.149)分配到B服务器(192.168.5.27)与C服务器(192.168.5.126)上,实现了负载均衡效果。

多域名、多泛域名负载绑定示例:

比如绑定*.w2w2.cn、*.xk8ds2d.cn两个域名到负载上:

代码语言:javascript复制user www www;

worker_processes auto;

worker_cpu_affinity auto;

error_log /home/wwwlogs/nginx_error.log crit;

pid /usr/local/nginx/logs/nginx.pid;

#Specifies the value for maximum file descriptors that can be opened by this process.

worker_rlimit_nofile 51200;

events

{

use epoll;

worker_connections 51200;

multi_accept off;

accept_mutex off;

}

http

{

include mime.types;

default_type application/octet-stream;

server_names_hash_bucket_size 128;

client_header_buffer_size 32k;

large_client_header_buffers 4 32k;

client_max_body_size 50m;

sendfile on;

sendfile_max_chunk 512k;

tcp_nopush on;

keepalive_timeout 60;

tcp_nodelay on;

fastcgi_connect_timeout 300;

fastcgi_send_timeout 300;

fastcgi_read_timeout 300;

fastcgi_buffer_size 64k;

fastcgi_buffers 4 64k;

fastcgi_busy_buffers_size 128k;

fastcgi_temp_file_write_size 256k;

gzip on;

gzip_min_length 1k;

gzip_buffers 4 16k;

gzip_http_version 1.1;

gzip_comp_level 2;

gzip_types text/plain application/javascript application/x-javascript text/javascript text/css application/xml application/xml+rss;

gzip_vary on;

gzip_proxied expired no-cache no-store private auth;

gzip_disable "MSIE [1-6].";

#limit_conn_zone $binary_remote_addr zone=perip:10m;

##If enable limit_conn_zone,add "limit_conn perip 10;" to server section.

server_tokens off;

access_log off;

# 代到本机 8080端口

server{

listen 8080;

server_name *.w2w2.cn *.xk8ds2d.cn;

index index.html index.php;

root /home/wwwroot/default;

include enable-php.conf;

}

# 负载均衡模块

upstream *.w2w2.cn {

server 103.242.133.21:80;

server 127.0.0.1:8080;

}

#监听80端口的访问

server{

listen 80;

server_name *.w2w2.cn;

location / {

proxy_pass http://*.w2w2.cn;

#proxy_set_header Host $host;

#proxy_set_header X-Real-IP $remotr_addr;

#proxy_set_header X-Forwarde-For $proxy_add_x_forwarded_for;

}

}

# 负载均衡模块

upstream *.xk8ds2d.cn {

server 103.242.133.21:80;

server 127.0.0.1:8080;

}

#监听80端口的访问

server{

listen 80;

server_name *.xk8ds2d.cn;

location / {

proxy_pass http://*.xk8ds2d.cn;

#proxy_set_header Host $host;

#proxy_set_header X-Real-IP $remotr_addr;

#proxy_set_header X-Forwarde-For $proxy_add_x_forwarded_for;

}

}

include vhost/*.conf;

}副服务器nginx.conf代码:

代码语言:javascript复制user www www;

worker_processes auto;

worker_cpu_affinity auto;

error_log /home/wwwlogs/nginx_error.log crit;

pid /usr/local/nginx/logs/nginx.pid;

#Specifies the value for maximum file descriptors that can be opened by this process.

worker_rlimit_nofile 51200;

events

{

use epoll;

worker_connections 51200;

multi_accept off;

accept_mutex off;

}

http

{

include mime.types;

default_type application/octet-stream;

server_names_hash_bucket_size 128;

client_header_buffer_size 32k;

large_client_header_buffers 4 32k;

client_max_body_size 50m;

sendfile on;

sendfile_max_chunk 512k;

tcp_nopush on;

keepalive_timeout 60;

tcp_nodelay on;

fastcgi_connect_timeout 300;

fastcgi_send_timeout 300;

fastcgi_read_timeout 300;

fastcgi_buffer_size 64k;

fastcgi_buffers 4 64k;

fastcgi_busy_buffers_size 128k;

fastcgi_temp_file_write_size 256k;

gzip on;

gzip_min_length 1k;

gzip_buffers 4 16k;

gzip_http_version 1.1;

gzip_comp_level 2;

gzip_types text/plain application/javascript application/x-javascript text/javascript text/css application/xml application/xml+rss;

gzip_vary on;

gzip_proxied expired no-cache no-store private auth;

gzip_disable "MSIE [1-6].";

#limit_conn_zone $binary_remote_addr zone=perip:10m;

##If enable limit_conn_zone,add "limit_conn perip 10;" to server section.

server_tokens off;

access_log off;

server

{

listen 80 default_server reuseport;

#listen [::]:80 default_server ipv6only=on;

server_name _;

index index.html index.htm index.php;

root /home/wwwroot/default;

#error_page 404 /404.html;

# Deny access to PHP files in specific directory

#location ~ /(wp-content|uploads|wp-includes|images)/.*.php$ { deny all; }

include enable-php.conf;

location /nginx_status

{

stub_status on;

access_log off;

}

location ~ .*.(gif|jpg|jpeg|png|bmp|swf)$

{

expires 30d;

}

location ~ .*.(js|css)?$

{

expires 12h;

}

location ~ /.well-known {

allow all;

}

location ~ /.

{

deny all;

}

access_log /home/wwwlogs/access.log;

}

include vhost/*.conf;

}