Nginx负载均衡的实现与调度算法

一、Nginx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。
    4、fair
        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
        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。

二、Nginx负载均衡调度状态
  在Nginx upstream模块中，可以设定每台后端服务器在负载均衡调度中的状态，常用的状态有：
    1、down，表示当前的server暂时不参与负载均衡
    2、backup，预留的备份机器。当其他所有的非backup机器出现故障或者忙的时候，才会请求backup机器，因此这台机器的访问压力最低
    3、max_fails，允许请求失败的次数，默认为1，当超过最大次数时，返回proxy_next_upstream模块定义的错误。
    4、fail_timeout，请求失败超时时间，在经历了max_fails次失败后，暂停服务的时间。max_fails和fail_timeout可以一起使用。

三、Nginx负载均衡配置
在Nginx配置文件的HTTP层添加upstream模块

http {
upstream www.huangming.org {
    server 192.168.1.209:80 weight=2 max_fails=3 fail_timeout=10s;
    server 192.168.1.250:80 weight=1 max_fails=3 fail_timeout=10s;
}
server {
    listen       80;
    server_name  www.huangming.org 192.168.1.21;
    index index.html index.htm index.php index.jsp;

        location / {
        proxy_pass http://www.huangming.org;
        proxy_set_header Host   $host;
        proxy_set_header X-Real-IP      $remote_addr;
        proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
        proxy_next_upstream http_500 http_502 http_503 error timeout invalid_header;
    }

}

[root@www ~]# curl www.huangming.org
web2
[root@www ~]# curl www.huangming.org
web2
[root@www ~]# curl www.huangming.org
web1
[root@www ~]# curl www.huangming.org
web2

上面的例子中的两台RealServer分别为：
        192.168.1.209
        192.168.1.250
两台RealServer都安装Nginx作为后端web服务器

    Nignx负载均衡功能是通过upstream模块实现的，是基于内容和应用的7层交换负载均衡。Nginx负载均衡默认对后端服务器有健康检测能力，但是检测能力较弱，仅限于端口检测，在后端服务器比较少的情况下（10台及以下）负载均衡能力表现突出。与LVS负载均衡相比，LVS是基于四层的IP负载均衡技术，具有高性能、高可用、吞吐量大等优点，LVS在集群中表现更佳。