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前言

本篇文章主要介绍的是Nginx如何实现负载均衡。

负载均衡介绍

在介绍Nginx的负载均衡实现之前,先简单的说下负载均衡的分类,主要分为硬件负载均衡和软件负载均衡,硬件负载均衡是使用专门的软件和硬件相结合的设备,设备商会提供完整成熟的解决方案,比如F5,在数据的稳定性以及安全性来说非常可靠,但是相比软件而言造价会更加昂贵;软件的负载均衡以Nginx这类软件为主,实现的一种消息队列分发机制。

简单来说所谓的负载均衡就是把很多请求进行分流,将他们分配到不同的服务器去处理。比如我有3个服务器,分别为A、B、C,然后使用Nginx进行负载均衡,使用轮询策略,此时如果收到了9个请求,那么会均匀的将这9个请求分发给A、B、Cf服务器,每一个服务器处理3个请求,这样的话我们可以利用多台机器集群的特性减少单个服务器的压力。

Nginx实现负载均衡的示例图:

负载均衡策略

NGINX开源支持四种负载平衡方法,而NGINX Plus又增加了两种方法。

1.Round Robin: 对所有的请求进行轮询发送请求,默认的分配方式。

nginx.conf 配置示例:

upstream xuwujing {
server www.panchengming.com;
server www.panchengming2.com;
}

注:上面的域名也可以用IP替代。

2.Least Connections:以最少的活动连接数将请求发送到服务器,同样要考虑服务器权重。

nginx.conf 配置示例:

upstream xuwujing {
least_conn;
server www.panchengming.com;
server www.panchengming2.com;
}

3.IP Hash : 发送请求的服务器由客户机IP地址决定。在这种情况下,使用IPv4地址的前三个字节或整个IPv6地址来计算散列值。该方法保证来自相同地址的请求到达相同的服务器,除非该服务器不可用。

upstream xuwujing {
ip_hash;
server www.panchengming.com;
server www.panchengming2.com;
}

4.Generic Hash: 请求发送到的服务器由用户定义的键决定,该键可以是文本字符串、变量或组合。

upstream xuwujing {
hash $request_uri consistent;
server www.panchengming.com;
server www.panchengming2.com;
}

5.Least Time (NGINX Plus only) – 对于每个请求,NGINX Plus选择具有最低平均延迟和最低活动连接数的服务器,其中最低平均延迟是根据包含least_time指令的下列参数计算的:

  • header :从服务器接收第一个字节的时间。

  • last_byte:从服务器接收完整响应的时间。

  • last_byte inflight:从服务器接收完整响应的时间。

    upstream xuwujing { least_time header; server www.panchengming.com; server www.panchengming2.com; }

6.Random:每个请求将被传递到随机选择的服务器。如果指定了两个参数,首先,NGINX根据服务器权重随机选择两个服务器,然后使用指定的方法选择其中一个。

  • least_conn :活动连接的最少数量

  • least_time=header (NGINX Plus):从服务器接收响应标头的最短平均时间 ($upstream_header_time)。

  • least_time=last_byte (NGINX Plus) :从服务器接收完整响应的最短平均时间($upstream_response_time)。

    upstream xuwujing { random two least_time=last_byte; server www.panchengming.com; server www.panchengming2.com; }

Nginx+SpringBoot实现负载均衡

环境准备

  • 依赖JDK1.8以上的版本;
  • 依赖Nginx环境;

这里的项目就用本人之前的一个springboot项目,SpringBoot的项目地址: https://github.com/xuwujing/springBoot-study/tree/master/springboot-thymeleaf

首先我们下载这个项目,输入:mvn clean package 将项目进行打包为jar文件,然后将application.properties和此jar项目放在一个文件夹中,然后复制该文件夹(这里为了清晰所以进行复制,实际不复制更改端口重启也行),修改复制文件夹application.properties的端口,比如改为8086。

Nginx 配置

我们找到nginx的配置文件nginx.conf,该配置在nginx/conf/nginx.conf目录下,然后我们来修改该配置,新增如下配置:

upstream pancm{
server 127.0.0.1:8085;
server 127.0.0.1:8086;
}
  • upstream pancm:定义一个名称,随意就行;
  • server + ip:端口 or 域名;

如果不想使用Round Robin策略,也可以换成其他的。

然后在server添加/修改如下配置:

server {
listen 80;
server_name 127.0.0.1;


location / {
root html;
proxy_pass http://pancm;
proxy_connect_timeout 3s;
proxy_read_timeout 5s;
proxy_send_timeout 3s;
index index.html index.htm;
}

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

配置说明:

  • server: 虚拟主机的名称,一个http中可以配置多个server;
  • listen:Nginx默认的端口;
  • server_name:Nginx服务的地址,可以使用域名,多个用空格分隔。
  • proxy_pass:代理路径,一般配置upstream后面的名称用于实现负载均衡,可以直接配置ip进行跳转;

nginx.conf 完整的配置:

events {
worker_connections 1024;
}

error_log nginx-error.log info;
http {
include mime.types;
default_type application/octet-stream;
sendfile on;
keepalive_timeout 65;

upstream pancm{
server 127.0.0.1:8085;
server 127.0.0.1:8086;
}

server {
listen 80;
server_name 127.0.0.1;


location / {
root html;
proxy_pass http://pancm;
proxy_connect_timeout 3s;
proxy_read_timeout 5s;
proxy_send_timeout 3s;
index index.html index.htm;
}

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

负载均衡测试

在完成Nginx配置之后,我们启动Nginx。linux输入/usr/local/nginx/sbin/nginx -c /usr/local/nginx/conf/nginx.conf,如果已经启动可以使用/usr/local/nginx/sbin/nginx -s reload命令进行热加载配置文件,Windows直接点击Nginx目录下的nginx.exe或者 cmd运行start nginx进行启动,如果启动了依旧可以使用nginx -s reload进行热加载。

Nginx启动完成之后,我们依次启动刚刚下载的springboot和复制更改端口的项目,输入:java -jar springboot-jsp-thymeleaf.jar启动。

都启动成功之后,我们在浏览器输入服务的ip即可进行访问。

示例图:

注:这里我使用的是windows系统做测试,实际linux也是一样的。

然后我们进行操作,并查看控制台日志!

从上述示例图中我们进行4次界面刷新请求,最终平均分配到两个服务中去了,从上述的测试结果中我们实现了负载均衡。

这里我在说一下使用Nginx的注意事项,在进行学习和测试的时候,使用nginx默认的端口实现负载均衡一般没有什么问题,但是当我们在项目中使用的时候,特别有登录界面的并且端口不是80的时候,会出现登录的界面无法跳转,进行调试的话会出现 net::ERR_NAME_NOT_RESOLVED这样的错误,出现这个原因的是因为nginx默认的端口是80,那么默认跳转的也是这个,所以出现这种情况的时候,需要在location 下添加proxy_set_header Host $host:port 这个配置,port 和listen 的端口保持一致就可以了。

文章目录
  1. 1. 前言
  2. 2. 负载均衡介绍
    1. 2.1. 负载均衡策略
  3. 3. Nginx+SpringBoot实现负载均衡
    1. 3.1. 环境准备
    2. 3.2. Nginx 配置
    3. 3.3. 负载均衡测试