Linux Nginx负载均衡——Nginx upstream配置、负载均衡算法、配置实例、配置7层协议及4层协议方法
Nginx负载均衡
Nginx负载均衡的作用
如1台Nginx服务器给2台web服务器做代理，负载均衡算法采用轮询方式，当一台web服务器出现故障造成不能访问，Nginx服务器分发请求依然会发送到故障服务器；若响应时间过长，会导致客户端的页面一直在等待响应， 会严重影响到用户体验。
如图：
如web2发生意外，Nginx首先会去web1请求，若Nginx在配置不当会导致继续分发请求到web2，然后等待web2响应，直到响应时间超时，才会重新分发请求web1；响应时间过长，用户等待时间越长。
Nginx upstream配置
upstream 配置：是配置一组被代理的服务器地址，然后配置负载均衡的算法。（这里的被代理服务器地址有2种写法）
upstream vccloud {
server 192.168.1.129:80;
server 192.168.1.130:80;}server {
listen 80;
server_name localhost;
location / {
proxy_pass http://vccloud;
}}
Nginx 负载均衡算法
upstream 支持4种负载均衡调度算法：
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；
2、ip_hash：每个请求按访问IP的hash结果分配，同一个IP客户端固定访问一个后端服务器。可以保证来自同一ip请求被发送到固定的机器上，可以解决session（会话控制）问题。
3、url_hash：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器。
4、fair：这是为更加智能的负载均衡算法。fail算法可以依据页面大小和加载时间长短智能地进行负载均衡，即根据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。Nginx本身不支持 fair，使用需要下载配置Nginx的 upstream_fair模块。
Nginx 配置实例
1、热备：如在只有2台服务器情况下，当一台服务器发生事故时，启用第二台服务器给提供服务。服务器处理请求的顺序：web A挂掉、web B顶上（backup热备）
upstream myweb {
server 192.168.1.129:80;
server 92.168.1.130:80 backup; #热备 }
2、轮询：Nginx默认就是轮询其权重都默认为1（占比），服务器处理请求的顺序：ABABABABAB….
upstream myweb {
server 192.168.1.129:80;
server 192.168.1.130:80; }
3、加权轮询：不同服务器会涉及到性能差异，根据配置的权重的大小而分发给不同服务器不同数量的请求。不设置则默认为1。下面服务器的请求顺序为：ABBABBABBABBABB….
upstream myweb {
server 192.168.1.129:80 weight=1;
server 192.168.1.130:80 weight=2;}
4、ip_hash：Nginx会让相同的客户端ip请求相同的服务器。
upstream myweb {
ip_hash;
server 192.168.1.129:80;
server 192.168.1.130:80; }
5、nginx负载均衡配置状态参数
down，当前的server暂时不参与负载均衡。
backup，预留的备份机器。当其他的非backup机器出现故障或者忙的时候，才会请求backup机器，因此这台机器的压力最轻。
max_fails，允许请求失败的次数，默认为1，超过最大次数，返回错误。
fail_timeout，在经历了max_fails（最大请求失败次数）次失败后，暂停服务的时间单位（若干）秒。max_fails可以和fail_timeout一起使用。
upstream myweb {
server 192.168.1.129:80 weight=2 max_fails=2 fail_timeout=2;
server 192.168.1.130:80 weight=1 max_fails=2 fail_timeout=1;
}
Nginx配置7层协议及4层协议方法
（1）OSI 7层协议
OSI（Open System Interconnection）是一个开放性的通行系统互连参考模型，它是一个定义的非常好的协议规范，共包含七层协议。
参考图
（2）TCP/IP 4层协议
TCP/IP是一个协议族，TCP/IP协议包括TCP、IP、UDP、ICMP、RIP、TELNETFTP、SMTP、ARP、TFTP等许多协议，这些协议一起称为TCP/IP协议。
从协议分层模型方面来讲，TCP/IP由四个层次组成：网络接口层、网络层、传输层、应用层。
（3）协议配置
在nginx做负载均衡，负载多个服务，部分服务或是需要7层、或是4层，（也就是说7层和4层可配置在同一个配置文件中）
准备三台机器：
代理服务IP:10.0.105.201 --配置本地host解析域名；
后端服务器IP：nginx-a ：10.0.105.199、nginx-b：10.0.105.202
配置代理服务器的nginx配置文件
worker_processes 4;worker_rlimit_nofile 102400;events {
worker_connections 1024;}http {
include mime.types;
default_type application/octet-stream;
log_format main '$remote_addr - $remote_user [$time_local] "$request" '
'$status $body_bytes_sent "$http_referer" '
'"$http_user_agent" "$http_x_forwarded_for"';
#access_log logs/access.log main;
sendfile on;
keepalive_timeout 65;
gzip on;
upstream vcweb {
ip_hash;
server 10.0.105.199:80 weight=2 max_fails=2 fail_timeout=2s;
server 10.0.105.202:80 weight=2 max_fails=2 fail_timeout=2s;
}
server {
listen 80;
server_name www.vccloud.com;
charset utf-8;
#access_log logs/host.access.log main;
location / {
proxy_pass http://vcweb;
proxy_set_header Host $host:$server_port;
proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
}
error_page 500 502 503 504 /50x.html;
location = /50x.html {
root html;
}
}
}}
浏览器测试访问:http://www.vccloud.com/
10.0.105.202 10.0.105.199服务器yum安装的创建新的配置文件:
[root@nginx-server ~]# cd /etc/nginx/conf.d/[root@nginx-server conf.d]# cp default.conf test.conf[root@nginx-server conf.d]# cat test.confserver {
listen 80;
server_name localhost;
location / {
root /usr/share/nginx/html;
index index.html index.htm;
}}[root@nginx-server ~]# nginx -s reload
Nginx的1.9.0版本增加了一个 stream 模块，用来实现四层协议（网络层和传输层）的转发、代理、负载均衡等。stream模块的用法跟http的用法类似，允许配置一组TCP或者UDP等协议的监听，然后通过proxy_pass来转发请求，通过upstream添加多个后端服务，实现负载均衡。
#4层tcp负载stream {
upstream vcweb {
hash $remote_addr consistent;
server 172.17.14.2:8080;
server 172.17.14.3:8080;
}
server {
listen 80;
proxy_connect_timeout 10s;
proxy_timeout 30s;
proxy_pass vcweb;
}}
