高性能Nginx服务器-负载均衡

Location正则表达式

location的作用

location指令的作用是根据用户请求的URI来执行不同的应用，也就是根据用户请求的网站URL进行匹配，匹配成功即进行相关的操作。

location的语法

已=开头表示精确匹配
如 A 中只匹配根目录结尾的请求，后面不能带任何字符串。

^~ 开头表示uri以某个常规字符串开头，不是正则匹配

~ 开头表示区分大小写的正则匹配;

~* 开头表示不区分大小写的正则匹配

/ 通用匹配, 如果没有其它匹配,任何请求都会匹配到

Location正则案例

#精确匹配,/后面不能带任何字符

server {

listen       80;

server_name  www.itmayiedu.com;

#精确匹配,注解后面不能带任何字符

location =/ {

proxy_pass http://127.0.0.1:8080;

index  index.html index.htm;

}

}

#匹配所有以/开头请求

server {

listen       80;

server_name  www.itmayiedu.com;

#匹配所有以/开头请求

location / {

proxy_pass http://127.0.0.1:8080;

index  index.html index.htm;

}

}

###  以开头/itmayiedu_8080拦截  默认开启不区分大小写

server {

listen       80;

server_name  www.itmayiedu.com;

###  以开头/itmayiedu_8080 最终跳转到http://127.0.0.1:8080/;

location
/itmayiedu_8080/ {

proxy_pass http://127.0.0.1:8080/;

index  index.html index.htm;

}

###  以开头/itmayiedu_8080 最终跳转到http://127.0.0.1:8081/;

location
/itmayiedu_8081/ {

proxy_pass http://127.0.0.1:8081/;

index  index.html index.htm;

}

}

### 开头区分大小写

负载均衡的作用

负载均衡 建立在现有网络结构之上，它提供了一种廉价有效透明的方法扩展网络设备和服务器的带宽、增加吞吐量、加强网络数据处理能力、提高网络的灵活性和可用性。

负载均衡，英文名称为Load
Balance，其意思就是分摊到多个操作单元上进行执行，例如Web服务器、FTP服务器、企业关键应用服务器和其它关键任务服务器等，从而共同完成工作任务。

负载均衡就是，将所有请求先到负载均衡器，在由负载均衡器采用负载均衡算法（轮训、IP绑定、权重）分发到不同实际的服务器中，这也就是服务器集群，集群的目的 是为了减轻单台服务器压力

负载均衡的缺点

使用负载均衡后，实际用到的服务器会被集群多台，那么这时候就会产生很多分布式相关问题。

比如：

分布式Session一致性问题

分布式定时任务调度幂等性问题

分布式生成全局订单ID

网络模型图

四层和七层负载均衡的区别

四层负载均衡，在网络模型中的传输层中，基于主要是基于tcp协议报文实现负载均衡（比如LVS、haproxy就是四层负载均衡器），使用改写报文的源地址和目的地址。

七层负载均衡,在网络模型中应用层中，基于URL或者HTTP协议实现负载均衡，Web服务器。

Upstream Server 负载均衡

Upstream Server 中文翻译 上游服务器，意思就是负载均衡服务器设置，白话文表示(就是被nginx代理最后真实访问的服务器)

负载均衡算法：配置多个上游服务器(真实业务逻辑访问的服务器)的负载均衡机制

失败重试机制:当上游服务器(真实业务逻辑访问的服务器)出现超时或者服务器不存活，是否考虑重试机制(补偿机制)

服务器心跳检测: 当上游服务器(真实业务逻辑访问的服务器),监控检测|心跳检测

Nginx配置负载均衡

Nginx负载均衡提供上游服务器(真实业务逻辑访问的服务器),负载均衡、故障转移、失败重试、容错、健康检查等。

当上游服务器(真实业务逻辑访问的服务器)发生故障时，可以转移到其他上游服务器(真实业务逻辑访问的服务器)。

Upstream Server配置

upstream
主要配置如下:

IP地址和端口号：配置上游服务器的IP地址和端口

###定义上游服务器(需要被nginx真实代理访问的服务器) 默认是轮训机制

upstream 
backServer{

server 127.0.0.1:8080;

server 127.0.0.1:8081;

}

server {

listen       80;

server_name  www.itmayiedu.com;

location / {

### 指定上游服务器负载均衡服务器

proxy_pass http://backServer;

index  index.html index.htm;

}

}

负载均衡算法

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，如果后端某台服务器死机，自动剔除故障系统，使用户访问不受影响。

2、weight（轮询权值）

weight的值越大分配到的访问概率越高，主要用于后端每台服务器性能不均衡的情况下。或者仅仅为在主从的情况下设置不同的权值，达到合理有效的地利用主机资源。

3、ip_hash

每个请求按访问IP的哈希结果分配，使来自同一个IP的访客固定访问一台后端服务器，并且可以有效解决动态网页存在的session共享问题。俗称IP绑定。

4、fair（第三方）

比 weight、ip_hash更加智能的负载均衡算法，fair算法可以根据页面大小和加载时间长短智能地进行负载均衡，也就是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，如果需要这种调度算法，则必须安装upstream_fair模块。

5、url_hash(第三方)

按访问的URL的哈希结果来分配请求，使每个URL定向到一台后端服务器，可以进一步提高后端缓存服务器的效率。Nginx本身不支持url_hash，如果需要这种调度算法，则必须安装Nginx的hash软件包。

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，如果后端某台服务器死机，自动剔除故障系统，使用户访问不受影响。

权重Weight

upstream 
backServer{

server 127.0.0.1:8080 weight=1;

server 127.0.0.1:8081 weight=2;

}

server {

listen       80;

server_name  www.itmayiedu.com;

location / {

### 指定上游服务器负载均衡服务器

proxy_pass http://backServer;

index  index.html index.htm;

}

}

IP绑定ip_hash

每个请求按访问IP的哈希结果分配，使来自同一个IP的访客固定访问一台后端服务器，并且可以有效解决动态网页存在的session共享问题。俗称IP绑定。

upstream  backServer{

server 127.0.0.1:8080 ;

server 127.0.0.1:8081 ;

ip_hash;

}

server {

listen       80;

server_name  www.itmayiedu.com;

location / {

### 指定上游服务器负载均衡服务器

proxy_pass http://backServer;

index  index.html index.htm;

}

}

Nginx配置故障转移

当上游服务器(真实访问服务器),一旦出现故障或者是没有及时相应的话，应该直接轮训到下一台服务器，保证服务器的高可用。

Nginx配置代码

server {

listen       80;

server_name  www.itmayiedu.com;

location / {

### 指定上游服务器负载均衡服务器

proxy_pass http://backServer;

###nginx与上游服务器(真实访问的服务器)超时时间 后端服务器连接的超时时间_发起握手等候响应超时时间

proxy_connect_timeout
1s;

###nginx发送给上游服务器(真实访问的服务器)超时时间

proxy_send_timeout 1s;

### nginx接受上游服务器(真实访问的服务器)超时时间

proxy_read_timeout 1s;

index  index.html index.htm;

}

}