常用负载均衡算法+nginx负载均衡实现方法

1、轮询法

  将请求按顺序轮流地分配到后端服务器上,它均衡地对待后端的每一台服务器,而不关心服务器实际的连接数和当前的系统负载。

2、随机法

     通过系统的随机算法,根据后端服务器的列表大小值来随机选取其中的一台服务器进行访问。由概率统计理论可以得知,随着客户端调用服务端的次数增多,

其实际效果越来越接近于平均分配调用量到后端的每一台服务器,也就是轮询的结果。

3、源地址哈希法

     源地址哈希的思想是根据获取客户端的IP地址,通过哈希函数计算得到的一个数值,用该数值对服务器列表的大小进行取模运算,得到的结果便是客服端要访问服务器的序号。采用源地址哈希法进行负载均衡,同一IP地址的客户端,当后端服务器列表不变时,它每次都会映射到同一台后端服务器进行访问。

4、加权轮询法

  不同的后端服务器可能机器的配置和当前系统的负载并不相同,因此它们的抗压能力也不相同。给配置高、负载低的机器配置更高的权重,让其处理更多的请;而配置低、负载高的机器,给其分配较低的权重,降低其系统负载,加权轮询能很好地处理这一问题,并将请求顺序且按照权重分配到后端。

5、加权随机法

     与加权轮询法一样,加权随机法也根据后端机器的配置,系统的负载分配不同的权重。不同的是,它是按照权重随机请求后端服务器,而非顺序。

6、最小连接数法

     最小连接数算法比较灵活和智能,由于后端服务器的配置不尽相同,对于请求的处理有快有慢,它是根据后端服务器当前的连接情况,动态地选取其中当前

积压连接数最少的一台服务器来处理当前的请求,尽可能地提高后端服务的利用效率,将负责合理地分流到每一台服务器。


nginx负载均衡实现方法

1.轮询 
其nginx.conf文件编写如下

upstream test {
server 172.25.40.1:80;
servse 172.25.40.2:8080;
}

可选择是否用于后备’backup’ 
轮询的方法是通过按照时间顺序将请求往不同的后端服务器发送,来缓解服务器的压力,如果后台的某个服务器down掉了,则剔除它,可以设置权重,来分配访问的频率。 
2.权重轮询 
其nginx.conf文件编写如下

upstream test {
server 172.25.40.1:80 weight=3; 
servse 172.25.40.2:8080 weight=2;
}
  • 之前提到的轮询比较类似,但是轮询只是单一的交替,而权重添加以后可以自己设定某个后端服务器被访问的频率,比如说上面给的例子,就是1号访问3次后,2号访问两次。

3.IP_hash 
其nginx.conf文件编写如下

upstream test {
            ip_hash;
server 172.25.40.1:80;
servse 172.25.40.2:8080;
}

IP_hash的方法是通过将请求和访问按照IP来给其分配服务器,解决了动态网页共享session的问题,特定的IP只能固定访问一个后端服务器。 
4.fair 
其nginx.conf文件编写如下

upstream test {
server 172.25.40.1:80;
servse 172.25.40.2:8080;
fair;
}

fair方法比起之前的几个算法要比较灵活一点是按照后端服务器的响应时间来进行分配,响应时间短的优先分配。 
5.url_hash 
其nginx.conf文件编写如下

pstream test {
server squidIP1:3128;
servse squidIP2:3128;
            hash  $request_uri;
            hash_method  crc32;
         }

这种方法是按照URL的hash结果来分配请求,使URL定向到同一个服务器,在upstream中加入hash语句后,server语句不能写入weight等其他参数,这种算法一般在后端缓存的时候比较适合。

tips: 
在Nginx upstream模块中,可以设定每台后端服务器在负载均衡调度中的状态,常用的状态有: 
1、down,表示当前的server暂时不参与负载均衡 
2、backup,预留的备份机器。当其他所有的非backup机器出现故障或者忙的时候,才会请求backup机器,因此这台机器的访问压力最低 
3、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。 
4、fail_timeout,请求失败超时时间,在经历了max_fails次失败后,暂停服务的时间。max_fails和fail_timeout可以一起使用。

Nignx负载均衡功能是通过upstream模块实现的,是基于内容和应用的7层交换负载均衡。Nginx负载均衡默认对后端服务器有健康检测能力,但是检测能力较弱,仅限于端口检测,在后端服务器比较少的情况下(10台及以下)负载均衡能力表现突出。


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