再識Nginx負載均衡與健康檢查

2021-09-20 19:44:08 字數 2911 閱讀 4804

在業界,一直流傳這樣一句話:nginx抗併發能力強!為什麼nginx抗併發能力強?原因是使用了非阻塞、非同步傳輸

阻塞:如apache**tomcat時,apache開啟10個程序,同時處理著10個請求,在tomcat沒有返回給apache結果時,apache是不會處理使用者發出的第11個請求

非阻塞:如nginx**tomcat時,nginx開啟1000個併發,同時處理著1000個請求,在tomcat沒有返回給nginx結果時,nginx會依然處理後面使用者發給的請求

同步傳輸:比如squid**tomcat時,瀏覽器發起請求,然後請求會squid立刻被轉到後端伺服器,於是在瀏覽器和後端伺服器之間就建立了乙個連線。在請求發起到請求完成,這條連線都是一直存在的。

非同步傳輸:比如nginx**tomcat時,瀏覽器發起請求,請求不會立刻轉到後端伺服器,而是將請求資料(header)先儲存到nginx上,然後nginx再把這個請求發到後端伺服器, 後端伺服器處理完之後把資料返回到nginx上,nginx將資料流發到瀏覽器。

如上圖所示假設使用者執行乙個上傳檔案操作,由於使用者網速較慢,因此需要花半個小時才能把檔案傳到伺服器。squid的同步**在使用者開始上傳後就和後端tomcat建立了連線,半小時後檔案上傳結束,所以,後端tomcat伺服器連線保持了半個小時;而nginx非同步**就是先將資料儲存在nginx上,因此僅僅是nginx和使用者 保持了半小時連線,後端伺服器在這半小時內沒有為這個請求開啟連線,半小時後使用者上傳結束,nginx才將上傳內容發到後端tomcat,nginx和後台之間的頻寬 是很充裕的,所以只花了一秒鐘就將請求傳送到了後台,由此可見,後端伺服器連線保持了一秒。

一、負載均衡

1、負載均衡模組(upstream)

upstream模組是nginx 負載均衡的主要模組,它提供了簡單的辦法來實現在輪詢和客戶端ip之間的後端伺服器負載均衡,並可以對伺服器進行健康檢查。upstream並不處理請求,而是通過請求後端伺服器得到使用者的請求內容。在**給後端時,預設是輪詢,也可以是ip_hash。

nginx常見負載均衡方式

輪詢(預設):按照每個請求時間的順序的分配到後端伺服器

ip_hash:每個請求按訪問ip的hash結果分配

weight:按照權重輪詢,權重值越高,輪詢機率越大

fair(三方):按後端伺服器的響應時間來分配請求,響應時間短的優先分配

url_hash(三方):根據url的hash結果進行分配

下面為一組伺服器負載均衡的集合:

upstream info_pool

upstream相關指令解釋:

max_fails:定義定義可以發生錯誤的最大次數

fail_timeout:nginx在fail_timeout設定的時間內與後端伺服器通訊失敗的次數超過max_fails設定的次數,則認為這個伺服器不在起作用;在接下來的 fail_timeout時間內,nginx不再將請求分發給失效的server

down:把後端標記為離線,僅限於ip_hash

backup:標記後端為備份伺服器,若後端伺服器全部無效時才啟用

upstream中使用ip_hash模式時,為什麼weight選項會被忽略?

因為ip_hash模式使用的負載均衡演算法是根據請求ip進行hash,而weight模式使用的wrr演算法,所以不可同時使用

2、**模組(proxy)

proxy為nginx的**模組,允許負責將使用者的http請求**到後端伺服器,同時也可以結合upstream模組,達到負載均衡的目的

注:proxy相關功能、指令很多,在此只講與upstream相關的指令和功能

proxy模組常用指令解釋:

proxy_pass:指定**到後端伺服器的請求,在location中指定,常用uri型別如下

tcp套接字:proxy_pass

unix套接字:proxy_pass http://unix:/tmp/nginx.sock;

upstream區段:proxy_pass http://nginx_pool;

網域名稱:proxy_pass

proxy_pass使用網域名稱命名時,為什麼不能和server_name相同 ?

如上圖所以,其資料訪問流如下:

① 、使用者訪問www.a.com,server_name指令監聽並接受www.a.com請求內容

② 、server_name將www.a.com的請求轉交給proxy_pass指令處理

③ 、proxy_pass接到請求後根據相應uri進行處理(此處uri為www.a.com),因為我們此處uri為網域名稱,所以proxy_pass會請求dns進行解析

④ 、proxy_pass收到dns解析結果(www.a.com),去請求server_name

由此可見如果proxy_pass的uri命名若和server_name命名相同,則形成乙個請求環路。所以在配置proxy_pass的uri時,應避免和本server內的server_name重名

二、健康檢查

nginx的健康檢查主要體現在對後端服務提供健康檢查,且功能被整合在upstream模組中,共有兩個指令

max_fails:定義定義可以發生錯誤的最大次數

fail_timeout:nginx在fail_timeout設定的時間內與後端伺服器通訊失敗的次數超過max_fails設定的次數,則認為這個伺服器不在起作用;在接下來的 fail_timeout時間內,nginx不再將請求分發給失效的server。

健康檢查機制:

nginx在檢測到後端伺服器故障後,nginx依然會把請求轉向該伺服器,當nginx發現timeout或者refused後,會把改請求會分發到upstream的其它節點,直到獲得正常資料後,nginx才會把資料返回給使用者,這也便體現了nginx的非同步傳輸,而lvs/haproxy/apache責無法做到這些(在lvs/haproxy/apache裡,每個請求都只有一次機會,假如使用者發起乙個請求,結果該請求分到的後端伺服器剛好掛掉了,那麼這個請求就失敗了)

**luwenju

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