【翻译】Nginx的HTTP负载均衡

本文为翻译文，原文地址：http://nginx.org/en/docs/http/load_balancing.html

介绍

将请求负载均衡到多个应用实例是一个常用的技术，它起到优化资源使用率、最大化吞吐量、降低延迟、保证容错性。

Nginx是一个非常有效的HTTP负载均衡工具，它将请求分发到多个应用服务器，从而提升Web应用的性能、扩展性、可靠性。

负载均衡策略

Nginx支持以下负载均衡机制：

• 循环：请求循环地分发到多个应用实例
• 最少连接：下一个请求分发到最少有效连接的应用实例
• IP哈希：对用户的IP作哈希计算，哈希结果用于决定将此请求分发到哪个应用实例

默认负载均衡配置

最简单的负载均衡配置如下：

http {
    upstream myapp1 {
        server srv1.example.com;
        server srv2.example.com;
        server srv3.example.com;
    }

    server {
        listen 80;

        location / {
            proxy_pass http://myapp1;
        }
    }
}

如上例所示，同样的应用有3个实例分别运行在服务器srv1到srv3中。当没有指定负载均衡方法，默认是循环。全部请求被代理到服务组myapp1，nginx用负载均衡去分发请求。

Nginx的反向代理实现包括给HTTP、HTTPS、FastCGI、uwsgi、SCGI和memcached。

为HTTPS配置负载均衡，只需用https即可。

当为FastCGI、uwsgi、SCGI、memcached配置负载均衡，分别使用fastcgi_pass、uwsgi_pass、scgi_pass、memcached_pass即可。

最少连接机制

另一个负载均衡机制是最少连接。在一些请求需耗时较长的场景下，最少连接允许更公平地调控应用实例的负载。

当使用最少连接机制，nginx会通过将新请求分发给不忙的应用实例，使繁忙的应用实例不超载。

当在服务组中使用least_conn指令，nginx会激活最少连接机制。

upstream myapp1 {
        least_conn;
        server srv1.example.com;
        server srv2.example.com;
        server srv3.example.com;
    }

粘性会话机制

我们需注意一点，对于循环、最少连接机制，每个客户端的请求可能被分到在不同的服务器，不保证同一客户端的请求会被分发到同一台服务器中。

如果需要绑定一个客户端的请求总被分发到同一个服务器，可以使用IP哈希机制。

在IP哈希机制中，用客户端的IP计算哈希结果，此结果用于决定应该将请求分发到服务组的哪个服务器。此机制保证了来自同一客户端的请求会被分发到同一服务器，除非那服务器是不可用的。

配置IP哈希机制，只需在服务组中使用ip_hash指令。

upstream myapp1 {
    ip_hash;
    server srv1.example.com;
    server srv2.example.com;
    server srv3.example.com;
}

权重机制

我们可以通过配置服务器的权重，去影响nginx负载均衡的算法。

在上面的例子中，没有配置服务器的权重，在指定的负载均衡机制中意味着全部服务器均被视为相同权重的。

尤其在循环机制，它意味着将请求平均地分发到不同的服务器中。

当给服务器指定了权重，权重会被负载均衡机制纳入计算因素之一。

upstream myapp1 {
        server srv1.example.com weight=3;
        server srv2.example.com;
        server srv3.example.com;
    }

在这个配置中，每5个新请求分发到应用实例的请求如下：3个请求会被分发到srv1，一个请求到srv2，一个请求到srv3。

最新版本的nginx，同样也可以使用权限到最少连接机制和IP哈希机制中。

健康检查

Nginx的反向代理实现包括服务器的健康检查。如果一个服务器返回的响应是错误的，nginx会标记此服务器是不可用的，并且会避免将接下来一段时间的请求分发到此服务器。

用max_fails参数设置跟服务器通信的连续失败的次数。max_fails默认为1，当设置为0时，健康检查对此服务器不可用。fail_timeout参数定义服务器会被标记为不可用多长时间。在fail_timeout期间后，nginx会用客户端的请求优雅地试探服务器，如果探针表示成功，服务器会被标记为成功的。

更多阅读

此外，有很多指令和参数用来控制服务器负载均衡，比如proxy_next_upstream、backup、down、keepalive。更多信息请查阅文档。

最后但不是最不重要的，服务组的application_load_balancing、application_health_checks、activity_monitoring、onthe-fly_reconfiguration是可用的。

下列文档详细描述nginx Plus负载均衡：略