逻辑架构图

Nginx负载均衡的逻辑架构图如下图所示：

Nginx负载均衡逻辑架构图

负载均衡配置

Nginx负载均衡服务器清单：

负载均衡服务器Nginx.conf配置如下：

worker_process 1;
events {
	worker_connections  1024;
}
http {
	include	 mime.types;
	default_type  application/octet-stream;
	sendfile  on;
	keepalive_timeout  65;
	
	upstream www_pools { # 定义Web服务池
		server 10.0.0.20:80  weight = 1;
		server 10.0.0.21:80  weight = 1;
	}
	
	server {  # 定义负载均衡虚拟主机
		listen  80;
		server_name www.test.com; # 根据实际域名填写
		location / {
			proxy_pass http://www_pools;  # 访问www.test.com，请求转发给www_pools中的节点
		}
	}
}

重启Nginx服务：

nginx -s reload

至此，已经完成了一个简单的负载均衡集群网络的配置，当用户输入网址http://www.test.com/访问负载均衡服务器时，负载均衡会根据设置的负载均衡算法将访问请求分发到Web Server 1和Web Server 2两个节点。

负载均衡核心组件

upstream 模块

模块简介

Nginx负载均衡功能依赖于ngx_http_upstream_module模块，所支持的代理方式包括proxy_pass、fastcgi_pass、memcached_pass。

模块语法

示例1：基本upstream配置

upstream www_pools { # upstream关键词必须有，www_pools为集群组名称，自定义
	server 10.0.0.20:80  weight=5;  # server固定关键词，后接域名或IP，端口不指定默认80
	server 10.0.0.21:80  weight=10;  # weight表示权重，权重越大被分配几率越大
}

示例2：较完整的upstream配置

upstream web_pools {
	server 10.0.0.5;
	server 10.0.0.6:80 weight=1 max_fails=1 fail_timeout=10s;
	server 10.0.0.10:80 weight=2 max_fails=2 fail_timeout=20s backup;
}

示例3：使用域名及socket的upstream配置

upstream backend {
	server backend1.example.com weight=5;
	server backend2.example.com:8080;
	server unix:/tmp/backend3;  # 指定socket文件
	server backup1.example.com:8080 backup;
	server backup2.example.com:8080 backup; #backup表示备份服务器，其他指定服务器都不可用时启动
}

相关参数

upstream模块内部server标签参数说明

http_proxy_module模块

proxy_pass指令属于ngx_http_proxy_module模块，此模块可以将请求转发到另一台服务器。 在实际的反向代理工作中，会通过location功能匹配指定的URI，然后把接收到的符合匹配URI的请求通过proxy_pass抛给定义好的upstream节点池。

常见的使用案例：

（1）将匹配URI为name的请求抛给http://127.0.0.1/remote：

location /name/ {
	proxy_pass http://127.0.0.1/remote/;
}

（2）将匹配URI为name的请求应用指定的rewrite规则，然后抛给http://127.0.0.1：

location /name/ {
	rewrite /name/([^/]+) /users?name=$1 break;
	proxy_pass http://127.0.0.1;
}

负载均衡调度算法

调度算法一般可以分为两类：

静态调度算法： 负载均衡器根据自身设定的规则进行分配，不考虑后端节点服务器的情况。比如rr、wrr、ip_hash都属于静态调度算法。

动态调度算法： 负载均衡器会根据后端服务器当前状况来决定是否分发请求。比如least_conn、fair等都属于动态调度算法。

rr轮询算法

按照客户端请求顺序把客户端请求逐一分配给不同的后端节点，若后端节点宕机，则会被自动从节点池中剔除。

wrr权重轮询算法

在rr轮询算法的基础上加上权重，即权重轮询算法。权重和用户访问量成正比，权重值越大，被转发的请求也就越多。

ip_hash算法

每个请求按照客户端IP的hash结果分配，当新的请求到达时，先讲起客户端的IP通过哈希算法哈希出一个值，相同的哈希值会被分配到同一台节点服务器。

该调度算法可以解决动态网页的session共享问题。

fair算法

根据后端节点服务器的响应时间来分配请求，响应时间短的有限分配。

Nginx本身不支持fair调度算法，如果要使用该算法，必须下载upstream_fair模块。

least_conn算法

根据后端节点的连接数来决定分配情况，哪个节点连接数少就分给哪个节点。

url_hash算法

根据访问URL的hash结果来分配请求，让每个URL定向到同一个后端服务器。

Nginx本身不支持url_hash的，如果需要使用该算法，必须安装Nginx的hash模块软件包。