负载均衡策略

一、lb调度算法

调度算法一般分几类：

第一类是静态调度算法：负载均衡器根据自身设定的规则进行分配，不需要考虑后端节点的健康情况。例如轮询、加权轮询、哈希类型调度算法。
第二类是动态调度算法，负载均衡器会判断后端节点的当前状态，来决定是否分发请求。例如链接数最少的优先分发，响应时间短的优先分发，如least_conn、fail等都是动态调度。

rr轮询（round-robin）

按照请求顺序逐一分配给不同的后端节点服务器，如果后端节点宕机，宕机的服务器会被自动从地址池中剔除，新的请求会发给正常的服务器。

Weight（权重轮询）

给后端节点服务器增加权重，数值越大，优先获得客户端请求，可以以服务器配置来决定比例大小，从而解决新旧服务器的性能不均衡问题等。

upstream backend {
server 192.168.178.122 weight=1;
server 192.168.178.121 weight=2;
}

ip_hash

每个请求按客户端IP的hash结果分配，当新的请求到达，将其客户端IP通过哈希算法得到一个唯一值，在随后的客户端请求中，如果客户端的IP哈希值相等，该请求就会固定发给一台服务器。

该调度算法可以解决动态网页中的session共享问题。

注意了使用ip_hash不得再使用weight、backup两个参数，造成冲突了，即使写了也不生效。

upstream chaoge_backend {
ip_hash;
server 192.168.178.121;
server 192.168.178.122;

}

url_hash

根据访问url的hash结果分配，同一个url固定发给一个后端节点。

least_conn

该算法根据后端节点的链接数决定分配请求，哪个机器链接数少，就发给谁。

实践

weight权重实践

按比例分配

[root@lb-5 /etc/nginx/conf.d]#cat proxy.conf 
upstream  web-pools {
    server 172.16.1.7:8080 weight=2;
    server 172.16.1.8:8080 weight=8;
}

server {
    listen 80;
    server_name wordpress.yuchaoit.cn;
    location / {
        proxy_pass http://web-pools;
        include /etc/nginx/proxy_params.conf;
    }
}
[root@lb-5 /etc/nginx/conf.d]#systemctl restart nginx

此时是二、八开，也就是 1:4 的比率

ip_hash实践

和ip_hash类似，该算法根据客户端请求的URL信息进行hash得到唯一值，让每个URL固定的发给同一个后端服务器，后端服务器为缓存服务器效果最佳。

Nginx本身是不支持url_hash的，需要单独安装hash模块

url_hash(web缓存节点)和ip_hash(会话保持)功能类似。

[root@lb-5 /etc/nginx/conf.d]#cat proxy.conf 
upstream  web-pools {
        ip_hash;
    server 172.16.1.7:8080 ; 
    server 172.16.1.8:8080 ; 
}

server {
    listen 80;
    server_name wordpress.yuchaoit.cn;
    location / {
        proxy_pass http://web-pools;
        include /etc/nginx/proxy_params.conf;
    }
}

[root@lb-5 /etc/nginx/conf.d]#systemctl restart nginx

使用10.0.0.xx网段的ip访问，发现被固定发给了web-8。

使用172.16.1.xx网段的ip访问，发现被固定发给了web-7。

体现ip_hash的作用。

url_hash实践

[root@lb-5 /etc/nginx/conf.d]#nginx -t
nginx: the configuration file /etc/nginx/nginx.conf syntax is ok
nginx: configuration file /etc/nginx/nginx.conf test is successful
[root@lb-5 /etc/nginx/conf.d]#cat proxy.conf 
upstream  web-pools {
        hash $request_uri;
    server 172.16.1.7:8080 ; 
    server 172.16.1.8:8080 ; 
}

server {
    listen 80;
    server_name wordpress.yuchaoit.cn;
    location / {
        proxy_pass http://web-pools;
        include /etc/nginx/proxy_params.conf;
    }
}
[root@lb-5 /etc/nginx/conf.d]#systemctl restart nginx

总结

目前了解参数具体用法与效果即可，具体是否添加该参数，要结合实际运维环境，否则可能会导致反向代理异常，因此初期先别用关于hash的参数，一般轮训，或者weight即可。

二、lb调度参数

参数作用

backup

被标记为backup参数的服务器，只有服务器池内的其他机器都无法访问了，才会使用该该机器。

max_failes

允许请求失败的次数，一般和fail_timeout结合用

fail_timeout

经过max_failes失败后服务暂停的时间。

down

标记这个机器停止使用了。

max_conns

限制最大接收的连接数。

参数实验

down参数

[root@lb-5 /etc/nginx/conf.d]#cat  proxy.conf 
upstream  web-pools {
    server 172.16.1.7:8080 down;
    server 172.16.1.8:8080;
}

server {
    listen 80;
    server_name wordpress.yuchaoit.cn;
    location / {
        proxy_pass http://web-pools;
        include /etc/nginx/proxy_params.conf;
    }
}


[root@lb-5 /etc/nginx/conf.d]#systemctl restart nginx

确保web-7，和web-8都正常运行后端服务。
检测日志

此时如果web-8挂了，会导致网站502。

然后可以调换down参数的位置，再试试

backup实验

[root@lb-5 /etc/nginx/conf.d]#cat proxy.conf 
upstream  web-pools {
    server 172.16.1.7:8080 backup;
    server 172.16.1.8:8080 ;
}

server {
    listen 80;
    server_name wordpress.yuchaoit.cn;
    location / {
        proxy_pass http://web-pools;
        include /etc/nginx/proxy_params.conf;
    }
}

web-7被标记为备份机器
请求只会发给web-8
web-8宕机后，web-7会接替工作。

max_fails和fail_timeout参数

用于nginx探测后端节点是否异常的参数，默认是在10s内，允许某一个节点是宕机的，会把请求交给另外一个节点处理。

简单说就是，在10秒内，出现1次不可用，就判断这个节点是的故障的，且判定后的10秒内不会再发给这个节点，直到10s后的下一次探测。

[root@lb-5 /etc/nginx/conf.d]#cat proxy.conf 
upstream  web-pools {
    server 172.16.1.7:8080 weight=1 fail_timeout=10s max_fails=1;
    server 172.16.1.8:8080 weight=1 fail_timeout=10s max_fails=1;
}

server {
    listen 80;
    server_name wordpress.yuchaoit.cn;
    location / {
        proxy_pass http://web-pools;
        include /etc/nginx/proxy_params.conf;
    }
}


[root@lb-5 /etc/nginx/conf.d]#systemctl restart nginx

这个参数不易测试，因为某一个节点挂掉，nginx也会把请求发给另外一个节点，因此了解即可。

故障实践

思考问题，如果web-8的php突然挂了，客户端访问情况会是如何？以及如何看待这个问题。

1. 测试 systemctl stop nginx

2. 测试 systemctl stop php-fpm

三、根据用户client_agent判断转发

需求

1. 如果用户是iphone跳转到iphone页面
2. 如果用户是Android跳转的android页面
3. 如果用户是PC端，跳转到PC页面
4. 如果用户是IE浏览器，提示他该升级电脑了。。。IE已经被世界淘汰了。

nginx配置文件


vim /etc/nginx/conf.d/huya.yuchaoit.conf

# 这里是简单用法，更精确的应该是配置如 m.huya.com这样的移动端虚拟主机
upstream android {
    server 172.16.1.7:33333;
}

upstream iphone {
    server 172.16.1.8:33333;
}

upstream pc {
    server 172.16.1.7:22222;
    server 172.16.1.8:22222;
}


server {

    listen 80;
    server_name huya.yuchaoit.cn;


    location / {
        # 默认页面，交给pc
        proxy_pass http://pc;
        include proxy_params.conf;


    #  判断是iphone用户，基于正则且不区分大小写
    if ($http_user_agent ~* "iphone"){
        proxy_pass http://iphone;
        }

    # 判断是安卓用户
    if ($http_user_agent ~* "android"){
        proxy_pass http://android;
        }

        # 如果是IE，禁止访问
        if ($http_user_agent ~* "msie"){
                return 403 "禁止访问！！IE被淘汰了都。。抓紧升级吧老哥\n";
                }

        }
}

重启lb-5

[root@lb-5 /etc/nginx/conf.d]#nginx -t
nginx: the configuration file /etc/nginx/nginx.conf syntax is ok
nginx: configuration file /etc/nginx/nginx.conf test is successful
[root@lb-5 /etc/nginx/conf.d]#
[root@lb-5 /etc/nginx/conf.d]#systemctl restart nginx

创建web机器组的PC页面

web-7

# 先创建 pc页面
cat > /etc/nginx/conf.d/pc.conf<<EOF
server {
    listen 22222;
    server_name _;
    charset utf-8;
    location / {

        root /test-pc/;
        index index.html;
    }
}
EOF


# 创建pc页面
mkdir -p /test-pc/ ;  echo '我是web-7的 pc页面，你好啊兄弟' > /test-pc/index.html

# 重启
systemctl restart nginx

web-8

# 先创建 pc页面
cat > /etc/nginx/conf.d/pc.conf<<EOF
server {
    listen 22222;
    server_name _;
    charset utf-8;
    location / {

        root /test-pc/;
        index index.html;
    }
}
EOF


# 创建pc页面
mkdir -p /test-pc/ ; echo '我是web-8的 pc页面，你好啊兄弟' > /test-pc/index.html

# 重启
systemctl restart nginx

创建web机器组的移动端页面

我们这里是基于端口的虚拟主机，去模拟移动端页面，更精准的是设置域名，但是道理一样的。