使用 NGINX 和 NGINX Plus 进行负载平衡，第 1 部分

NGINX 是一种功能强大的加速代理，适用于各种基于 HTTP 的应用。 它的缓存、HTTP 连接处理和卸载显著提高了应用的性能，尤其是在高负载期间。

编辑器 – NGINX Plus Release 5及更高版本还可以对基于TCP的应用进行负载均衡。 在第 6 版中，通过增加健康检查、动态重新配置、SSL 终止等功能，TCP 负载均衡得到了显著扩展。 在 NGINX Plus Release 7<.htmla> 及更高版本中，TCP 负载均衡器具有与 HTTP 负载均衡器完全相同的功能。 支持 UDP 负载均衡 在第 9 版中引入。

您可以在流上下文而不是http上下文中配置 TCP 和 UDP 负载均衡。 由于 HTTP 和 TCP/UDP 之间固有的差异，可用的指令和参数略有不同；有关详细信息，请参阅HTTP和TCP上游模块的文档。

NGINX Plus通过添加进一步的负载平衡功能扩展了 NGINX 的功能：健康检查、会话持久性、实时活动监控和负载平衡服务器组的动态配置。

这篇博文将引导您配置 NGINX，以便将流量负载平衡到一组 Web 服务器。 它重点介绍了 NGINX Plus 中的一些附加功能。

要进一步阅读，您还可以查看NGINX Plus 管理指南以及本文的后续文章《使用 NGINX 和 NGINX Plus 进行负载平衡，第 2 部分》 。

使用 NGINX 代理流量

我们将首先将流量代理到一对上游 Web 服务器。 以下 NGINX 配置足以终止对端口 80 的所有 HTTP 请求，并以循环方式将它们转发到上游组中的 Web 服务器：

http { 服务器 {
listen 80;

location / {
proxy_pass http://backend;
}
}

上游后端 {
服务器 web-server1:80;
服务器 web-server2:80;
}
}

通过这个简单的配置，NGINX 会在端口 80 上收到的每个请求依次转发到web-server1和web-server2 ，在每种情况下都建立一个新的 HTTP 连接。

设置负载平衡方法

默认情况下，NGINX 使用循环方法在服务器之间均匀分布流量，并通过分配给每个服务器的可选“权重”来指示其相对容量。

IP Hash方法根据源 IP 地址的哈希值来分配流量。 来自同一客户端 IP 地址的请求总是被发送到同一个上游服务器。 这是一种粗糙的会话持久方法，每当服务器发生故障或恢复时，或者每当上游组被修改时，就会重新计算；如果需要会话持久，NGINX Plus 可以提供更好的解决方案。

最少连接方法将每个请求路由到具有最少活动连接的上游服务器。 在处理快速和复杂请求时，此方法非常有效。

所有负载平衡方法都可以使用服务器指令上的可选权重参数进行调整。 当服务器具有不同的处理能力时，这是有意义的。 在以下示例中，NGINX 定向到web-server2 的请求数量是定向到web-server1 的请求数量的四倍：

上游后端 { 区域后端 64k；least_conn；服务器 web-server1 权重=1；服务器 web-server2权重=4 ；}

在 NGINX 中，权重由每个工作进程独立管理。 NGINX Plus 使用共享内存段来存储上游数据（使用zone指令进行配置），因此权重在各个工作者之间共享，并且流量分配更加准确。

故障检测

如果 NGINX 尝试连接服务器、向其传递请求或读取响应标头时出现错误或超时，NGINX 将与另一台服务器重试连接请求。 （您可以在配置中包含proxy_next_upstream指令来定义重试请求的其他条件。） 此外，NGINX 可以将故障服务器从潜在服务器集合中剔除，并偶尔尝试对其发出请求以检测其何时恢复。 服务器指令的max_fails和fail_timeout参数控制此行为。

NGINX Plus 添加了一组带外健康检查，对每个上游服务器执行复杂的 HTTP 测试以确定它是否处于活动状态，并添加了慢启动机制以逐步将恢复的服务器重新引入负载均衡组：

服务器web-server1 slow_start=30s；

常见的“陷阱”——修复主机头

通常，上游服务器使用请求中的Host标头来确定提供哪些内容。 如果你遇到意外情况404服务器错误，或任何其他表明它提供错误内容的迹象，这是首先要检查的事情。 然后在配置中包含proxy_set_header指令来为标题设置适当的值：

location / { proxy_pass http://backend; # 将“Host”标头重写为客户端请求中的值 # 或主服务器名称proxy_set_header Host $host ; # 或者，将值放在配置中：#proxy_set_header Host www.example.com; }

使用 NGINX Plus 进行高级负载平衡

NGINX Plus 中的一系列高级功能使其成为上游服务器场前方的理想负载均衡器：

• 负载均衡和会话持久性- 跨工作进程和会话持久性方法实现更好的负载均衡，以识别和遵守应用程序会话
• HTTP 健康检查和服务器慢启动- 异步“合成事务”探测每个上游服务器的正确运行，并在服务器恢复时优雅地重新引入“慢启动”
• 实时活动监控——即时报告活动和表现
• 动态配置上游服务器组– 用于促进一些常见上游管理任务的工具，例如安全临时移除服务器

有关高级负载均衡和代理的详细信息，请参阅本文的后续文章使用 NGINX 和 NGINX Plus 进行负载均衡，第 2 部分。

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