组团学

Nginx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

image20200221112806031.png

实验拓扑

image20200220115749617.png

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1:2 server 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: 1 server 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 1500 ether 00:50:56:c0:00:08 inet 172.16.121.1 netmask 0xffffff00 broadcast 172.16.121.255 MacBook-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.conf worker_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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