5 分钟学会 Nginx 负载均衡实用知识点

电玩女神 2022-10-11 13:52 167阅读 0赞

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> 陆阳阳，微医前端技术部前端开发工程师，做一条安静的咸鱼。

## 前言 ##

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这篇文章需要一点点的 nginx 基础知识~

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不会也没关系，先给各位贴一个最简单的 `nginx.conf` 配置，看完就会

http {
        include       mime.types;
        default_type  application/octet-stream;
        sendfile        on;
        keepalive_timeout  65;
        server {
    
            listen       8081;
            server_name  localhost;
    
            location / {
                proxy_pass      http://0.0.0.0:9000;
            }
    
            error_page   500 502 503 504  /50x.html;
            location = /50x.html {
                root   html;
            }
        }
    }

并且起一个最简单的 node 服务:

const http = require('http');
    const server = http.createServer();
    const host = '0.0.0.0'
    const port = 9000
    let n = 0
    server.on('request', function (req, res) {
      n += 1
      console.log('请求来了: ', n)
      res.write('Hello World!!!');
      res.end();
    });
    server.listen(port, host, function () {
      console.log(`服务器启动了，请访问：http://${host}:${port}`);
    })

访问 `http://localhost:8081/` ， `nginx` 已经能把请求正常打到 `node 9000` 端口的服务了

![7321882add4f88cf963df09ca1e2ef6b.png][] image.png

接下来进入正题，讲讲负载均衡了~

## 什么是负载均衡 ##

举个例子，工地上新到了一车砖，老板要求天黑之前需要搬完。但是工地上只有一个工人，这种情况下每趟要搬 1000 斤才有可能在天黑前搬完。但是如果 1000 斤的砖扛在肩上，那这个工人一下就被打死了。这个时候包工头另外招了两个人，三个人一起干，每个人扛 300 斤，那大家都很轻松的把活干完了，没人会死。

![045479a7a4041674d87b9d50140d60ad.png][]

放到服务器上也是同样的道理。现在假设每秒钟有 1000 个请求，一台服务器处理不过来，分分钟会挂掉。我们把服务器加到 3 台，这样每台处理 300 个，每台都轻轻松松。

![956f53d5a9f0814116ceaedd0a05c579.png][]

那么问题来了，三个工人的身体强弱是有区别的。包工头在安排活的时候是做到绝对的公平每人背 300 斤？还是按照实工人实际身体情况，能者多劳？

服务器也是一样的道理，不同的服务器处理能力是不一样的。`nginx 负载均衡` 做的事情就是根据服务器的能力去 `平衡` 大量请求到达各个服务器的数量。这里的 `平衡` 并不是绝对的 `平均`，具体怎么样去平衡请求，我们可以根据自己的需求去设置不同的 `平衡策略`

## 负载均衡策略 ##

### 轮询策略（默认） ###

按照上面讲的，要玩负载均衡，首先得是多台机器，一台也玩不起来啊。但是条件有限，我这边在不同端口起多个相同的 node 服务来表示多台机器：

![835b570f3f4978ad1e5feb37a9e80a29.png][]

如上图，三个服务完全相同，分别用 `9000`、`9001`、`9002` 端口启动，接下来修改 `nginx.conf` 文件，`nginx 负载均衡` 主要是通过配置 `upstream` 来实现的：

http {
        include       mime.types;
        default_type  application/octet-stream;
        sendfile        on;
        keepalive_timeout  65;
        
        upstream test {
     server 0.0.0.0:9000;
     server 0.0.0.0:9001; 
     server 0.0.0.0:9002;
        }
        
        server {
    
            listen       8081;
            server_name  localhost;
    
            location / {
                proxy_pass      http://test;
            }
    
            error_page   500 502 503 504  /50x.html;
            location = /50x.html {
                root   html;
            }
        }
    }

从上面代码可以看出，改动是比较简单的，增加了一个 `upsteam` 配置。这个是最简单的 `轮询策略`，大量请求打过来后，`nginx` 将这些请求 `平均` 分配到 3 台服务器上。接下来我们通过工具批量发送 600 个请求， 来测试下我们的配置是否生效:

![dead4a9097aae1eafcda1855cc97c98a.png][]

从结果来看符合预期， 每个服务处理 200 个请求。

### 加权轮询策略 ###

这个也很简单，从名字可以猜出来一些，这个是按照我们指定的权重来轮询，`nginx.conf` 修改如下:

http {
        include       mime.types;
        default_type  application/octet-stream;
        sendfile        on;
        keepalive_timeout  65;
        
        upstream test {
     server 0.0.0.0:9000 weight=2;
     server 0.0.0.0:9001 weight=1; 
     server 0.0.0.0:9002 weight=1;
        }
        
        server {
    
            listen       8081;
            server_name  localhost;
    
            location / {
                proxy_pass      http://test;
            }
    
            error_page   500 502 503 504  /50x.html;
            location = /50x.html {
                root   html;
            }
        }
    }

我们在每个服务地址后面加上 `weight` 参数来表示权重， 这里的意思是 `9000` 端口处理`50%`的请求， `9001` 端口处理`25%`的请求， `9002` 端口处理`25%`的请求。

![023c8f55d8fc5b4dd644948a2feb4e49.png][]

再来测试下，批量发送 100 个请求看看结果:

![da0729b490315819faeca0e5fb47b2d5.png][]

符合预期

### ip\_hash 策略 ###

这个也很简单，看名字也能猜出来一点，根据 ip 来分配请求。固定的客户端发出的请求会被固定分配到一台服务器。接着修改 `nginx.conf` 配置

http {
        include       mime.types;
        default_type  application/octet-stream;
        sendfile        on;
        keepalive_timeout  65;
        
        upstream test {
            ip_hash;
     server 0.0.0.0:9000;
     server 0.0.0.0:9001; 
     server 0.0.0.0:9002;
        }
        
        server {
    
            listen       8081;
            server_name  localhost;
    
            location / {
                proxy_pass      http://test;
            }
    
            error_page   500 502 503 504  /50x.html;
            location = /50x.html {w
                root   html;
            }
        }
    }

这里还是因为条件不允许，照理要用多个客户端来访问，并在控制台打出 ip 来看结果，但是我只有本机一台机器，所以做不了这个实验。

![2247b85caee307d769ffaf89206796b9.png][]

用迂回一点的方式来验证下，既然是根据 ip 来分配请求的，那我本机发 100 个请求，这 100 个请求应该会被打到同一台服务器上，另外两台接收到的请求数量为 0，来测试下：

![499a21e0aa2da0ab2bf16525398c60b6.png][]

从结果来看也是符合预期的，这里只有 9002 端口起的服务收到了 100 个请求，其他两个服务收到的请求数量为 0

![44877a8b69511a647b3b61f9c4a98cb3.png][]

## 总结 ##

虽然短小了点，但是花５分钟应该能完全看懂 `nginx 负载均衡` 了，以后再也不怕别人装逼了~

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[023c8f55d8fc5b4dd644948a2feb4e49.png]: /images/20221005/57a0825877734320915bd5ac0427071a.png
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[499a21e0aa2da0ab2bf16525398c60b6.png]: /images/20221005/320b20389ec548f9ac95cb2189541680.png
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