nginx學習筆記--負載均衡算法及故障轉移

nginx學習筆記–負載均衡算法及故障轉移

前言

nginx作爲高性能的HTTP和反向代理web服務器，其實很早就有去接觸瞭解，但是可能自己之前技術水平有限，感覺有些東西總是覺得高大上不能理解，而且也沒有去動手操作。現在再去學習操作，發現其實很好理解，而且基本的使用還是比較容易。本篇博客主要介紹nginx的負載均衡，以及故障轉移配置。

nginx的基本配置

要簡單的練習nginx的負載均衡，這裏可能涉及的模塊有server，location，upstream；其中location是用來配置路由，upstream是用來配置負載均衡的。

http {
    include       mime.types;
    default_type  application/octet-stream;

    sendfile        on;
    #tcp_nopush     on;

    #keepalive_timeout  0;
    keepalive_timeout  65;
	

	upstream www.loadbalance.com{ 
		#這裏指定多個源服務器，ip:端口,80端口的話可寫可不寫  weight=5  weight=2
		server 127.0.0.1:10350 max_fails=2 fail_timeout=20s; #10350，10351是我創建的一個SpringBoot應用程序的兩個服務節點端口
		server 127.0.0.1:10351  max_fails=2 fail_timeout=20s; #max_fails：表示失敗最大次數，超過失敗最大次數暫停服務 fail_timeout：表示如果請求受理失敗，暫停指定的時間之後重新發起請求
	}

    #gzip  on;

    server {
        listen       8888;
        server_name  www.loadbalance.com;#是本機測試，在hosts文件配置的一個映射域名

        charset utf-8;

        access_log  logs/access.log;

        location / {
            root   html;
            index  index.html index.htm;
			proxy_pass http://www.loadbalance.com;
			proxy_connect_timeout       3; #這裏就保證了自動切換服務器，連接超時時間，超時會去連接集羣的其它服務器節點
        }

        error_page   500 502 503 504  /50x.html;
        location = /50x.html {
            root   html;
        }
    }

}

這裏有幾個重點配置，故障轉移必須配置，這樣集羣中一個節點故障纔會去請求其它節點。
proxy_connect_timeout：用來配置連接超時時間，如果連接超時，nginx纔會故障轉移去連接其它服務器節點。
max_fails：表示失敗最大次數，超過失敗最大次數暫停服務
fail_timeout：表示如果請求受理失敗，暫停指定的時間之後重新發起請求

nginx的負載均衡配置

nginx主要有4中負載均衡策略：隨機輪詢，ip_hash,url_hash,fail：
1、nginx默認是隨機輪詢算法，請求會依次分配到相應的集羣節點

	upstream www.loadbalance.com{ 
		#這裏指定多個源服務器，ip:端口,80端口的話可寫可不寫  weight=5  weight=2
		server 127.0.0.1:10350 max_fails=2 fail_timeout=20s; #10350，10351是我創建的一個SpringBoot應用程序的兩個服務節點端口
		server 127.0.0.1:10351  max_fails=2 fail_timeout=20s; #max_fails：表示失敗最大次數，超過失敗最大次數暫停服務 fail_timeout：表示如果請求受理失敗，暫停指定的時間之後重新發起請求
	}

2、ip_hash，會根據ip計算hash值，相同的客戶端的請求會路由到同一個集羣服務節點。如果配置了proxy_connect_timeout，max_fails，fail_timeout幾個配置，那麼在被路由的服務節點故障時，依然可以故障轉移到其它的服務節點。

upstream www.loadbalance.com{ 
	    ip_hash;
		#這裏指定多個源服務器，ip:端口,80端口的話可寫可不寫  weight=5  weight=2
		server 127.0.0.1:10350 max_fails=2 fail_timeout=20s; 
		server 127.0.0.1:10351  max_fails=2 fail_timeout=20s; #max_fails：表示失敗最大次數，超過失敗最大次數暫停服務 fail_timeout：表示如果請求受理失敗，暫停指定的時間之後重新發起請求
	}

3、url_hash，會根據url計算hash值路由，相同的url會被路由到同一個服務節點中去。。如果配置了proxy_connect_timeout，max_fails，fail_timeout幾個配置，那麼在被路由的服務節點故障時，依然可以故障轉移到其它的服務節點。

	upstream www.loadbalance.com{ 
		hash $request_uri;
		#這裏指定多個源服務器，ip:端口,80端口的話可寫可不寫  weight=5  weight=2
		server 127.0.0.1:10350 max_fails=2 fail_timeout=20s; 
		server 127.0.0.1:10351  max_fails=2 fail_timeout=20s; #max_fails：表示失敗最大次數，超過失敗最大次數暫停服務 fail_timeout：表示如果請求受理失敗，暫停指定的時間之後重新發起請求
		 
	}

4、fair負載均衡, 按後端服務器的響應時間來分配請求，響應時間短的優先分配；需喲安裝upstream-fair模塊。

upstream www.loadbalance.com{ 
		#這裏指定多個源服務器，ip:端口,80端口的話可寫可不寫  weight=5  weight=2
		server 127.0.0.1:10350 max_fails=2 fail_timeout=20s; 
		server 127.0.0.1:10351  max_fails=2 fail_timeout=20s; #max_fails：表示失敗最大次數，超過失敗最大次數暫停服務 fail_timeout：表示如果請求受理失敗，暫停指定的時間之後重新發起請求
		fair;
	}

新建一個SpringBoot應用，來測試負載均衡

1、pom.xml

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
         xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>
    <parent>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
        <version>2.1.6.RELEASE</version>
        <relativePath/> <!-- lookup parent from repository -->
    </parent>
    <groupId>com.example</groupId>
    <artifactId>swagger</artifactId>
    <version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
    <name>swagger</name>
    <description>Demo project for Spring Boot</description>

    <properties>
        <java.version>1.8</java.version>
    </properties>

    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>io.springfox</groupId>
            <artifactId>springfox-swagger2</artifactId>
            <version>2.2.2</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>io.springfox</groupId>
            <artifactId>springfox-swagger-ui</artifactId>
            <version>2.2.2</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>com.fasterxml.jackson.core</groupId>
            <artifactId>jackson-databind</artifactId>
            <version>2.9.5</version>
        </dependency><dependency>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-tomcat</artifactId>
        <version>1.2.3.RELEASE</version>
        <!--<scope>provided</scope>-->
    </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.apache.tomcat.embed</groupId>
            <artifactId>tomcat-embed-jasper</artifactId>
            <version>7.0.68</version>
            <!--<scope>provided</scope>-->
        </dependency>


        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
            <scope>test</scope>
        </dependency>
    </dependencies>

    <build>
        <plugins>
            <plugin>
                <groupId>org.springframework.boot</groupId>
                <artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
            </plugin>
        </plugins>
    </build>

</project>

2、application.properties

server.port=10350

3、新建一個controller用來測試
HelloWordController.jva

@RestController
@RequestMapping("/hello")
@Api(value="測試負載均衡")
public class HelloWordController {

    @RequestMapping("/sayHello")
    public String sayHello(){

        SimpleDateFormat dateFormat = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
        String str = "------------------->>>>>>>>>" + dateFormat.format(new Date()) + ".Hello World!";
        System.out.println(str);
        return "str";
    }
}

4、啓動應用
其中一臺直接啓動，另外一臺DOS窗口命令啓動：

java -jar swagger-0.0.1-SNAPSHOT.jar --server.port=10351

5、訪問http://www.loadbalance.com:8888/hello/sayHello，停掉其中的一個模擬節點，切換負載均衡策略進行測試。

備註：
一些常見的命令：

start nginx : 啓動nginx
nginx -s reload ：修改配置後重新加載生效
nginx -s reopen ：重新打開日誌文件
nginx -t -c /path/to/nginx.conf 測試nginx配置文件是否正確

關閉nginx：
nginx -s stop :快速停止nginx
nginx -s quit ：完整有序的停止nginx

[1]: https://blog.csdn.net/papima/article/details/80984239
[2]: https://www.cnblogs.com/loong-hon/p/9060515.html
[3]: https://www.cnblogs.com/handongyu/p/6410405.html