为什么要使用负载均衡
当我们的Web服务器直接面向用户，往往要承载大量并发请求，单台服务器难以负荷，我使用多台Web服务器组成集群，前端使用Nginx负载均衡，将请求分散的打到我们的后端服务器集群中，实现负载的分发。那么会大大提升系统的吞吐率、请求性能。
负载均衡简单介绍
我们将负载均衡称为SLB（Server Load Balance），Nginx就是SLB的一种，负载均衡的叫法有很多，还可以叫负载、Load Balance、LB，公有云中叫SLB（阿里云负载均衡）、QLB（青云负载均衡）、CLB（腾讯云负载均衡）、ULB（ucloud负载均衡），常见的负载均衡软件有Nginx、Haproxy、LVS，Nginx是七层负载，可以造伪四层，Haproxy是七层负载、LVS是四层负载。
负载均衡分七层和四层，七层从下到上分别是1.物理层、2.数据链路层、3.网络层、4.传输层、5.会话层、6.表示层、7.应用层，而四层负载均衡仅到传输层，所以说四层负载均衡速度更快，但是七层负载均衡更贴近于服务，http协议就是七层协议，我们可以用Nginx做会话保持、URL路径规则匹配、Head头改写等等，这些四层无法实现。本篇文章我们介绍Nginx的七层负载均衡。
Nginx负载均衡配置语法
Nginx实现负载均衡都需要用proxy_pass代理模块配置
Nginx负载均衡与Nginx代理不同，Nginx的一个location仅能代理一台服务器，而Nginx负载均衡则是将客户端请求代理转发至一组upstream虚拟服务池。
1、我们准备1台LB01作为负载均衡服务器（10.0.0.5；172.16.1.5）、2台Web服务器分别是Web01（10.0.0.7；172.16.1.7）、Web02（10.0.0.8；172.16.1.8）
2、在Web01和Web02分别配置Nginx，并创建测试代码文件
[root@Web01 ~]# cat /etc/nginx/conf.d/test.conf server { listen 80; server_name test.koten.com; location /{ root /code/test; index index.html; } } [root@Web01 ~]# mkdir -p /code/test [root@Web01 ~]# echo 'Web01' > /code/test/index.html [root@Web01 ~]# nginx -t nginx: the configuration file /etc/nginx/nginx.conf syntax is ok nginx: configuration file /etc/nginx/nginx.conf test is successful [root@Web01 ~]# systemctl restart nginx [root@Web02 ~]# cat /etc/nginx/conf.d/test.conf server { listen 80; server_name test.koten.com; location /{ root /code/test; index index.html; } } [root@Web02 ~]# mkdir -p /code/test [root@Web02 ~]# echo 'Web02' > /code/test/index.html [root@Web02 ~]# nginx -t nginx: the configuration file /etc/nginx/nginx.conf syntax is ok nginx: configuration file /etc/nginx/nginx.conf test is successful [root@Web02 ~]# systemctl restart nginx
3、配置Nginx负载均衡
[root@LB01 ~]# vim /etc/nginx/conf.d/test_proxy.conf #负载均衡配置文件 upstream node { server 172.16.1.7; server 172.16.1.8; } server { listen 80; server_name test.koten.com; location / { proxy_pass http://node; include proxy_params; } } ~ ~ ~ [root@LB01 ~]# vim /etc/nginx/proxy_params #负载均衡调用的模块信息 proxy_set_header Host $http_host; proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr; proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for; proxy_connect_timeout 30; proxy_send_timeout 60; proxy_read_timeout 60; proxy_buffering on; proxy_buffer_size 32k; proxy_buffers 4 128k; ~ ~ ~ ~ ~ [root@LB01 ~]# nginx -t nginx: the configuration file /etc/nginx/nginx.conf syntax is ok nginx: configuration file /etc/nginx/nginx.conf test is successful [root@LB01 ~]# systemctl restart nginx
4、修改本地HOST文件并打开浏览器访问test.koten.com
刷新一下页面，显示Web02，意味着我们已经通过负载均衡访问到了Web02服务器。
Nginx负载均衡常见故障
Nginx负载均衡比较智能，如果一个服务器宕了，会自动访问下一个服务器，但是如果后台服务器没有宕而是返回错误，就需要我们增加一个负载均衡设置了，以保证如果出错能直接访问下一台，而不是返回错误。
proxy_next_upstream error timeout http_500 http_502 http_503 http_504;
[root@LB01 ~]# vim /etc/nginx/conf.d/test_proxy.conf upstream node { server 172.16.1.7; server 172.16.1.8; } server { listen 80; server_name test.koten.com; location / { proxy_pass http://node; include proxy_params; proxy_next_upstream error timeout http_500 http_502 http_ 503 http_504; #这样如果报这些错误也会自动访问下一个服务器节点 } } ~ <inx/conf.d/test_proxy.conf" 14L, 274C written
Nginx负载均衡调度算法
这样的负载均衡，每刷新一下就是一次请求，一次请求就变一次访问的服务器，我们把这种负载均衡算法，称为轮询。常见的负载均衡算法有以下几种：
| 调度算法 | 概述 |
| 轮询 | 按时间顺序逐一分配到不同的后端服务器（默认） |
| weight | 加权轮询，weight值越大，分配到的访问几率越高 |
| ip_hash | 每个请求按照访问的IP的hash结果分配，这样来自同一IP的固定访问一个后端服务器 |
| url_hash | 按照访问的URL的hash结果来分配请求，不同的URL定向到不同的后端服务器 |
least_conn |
最少连接数，哪个机器连接数少就分发哪个 |
Nginx负载均衡轮询配置
upstream load_pass { server 10.0.0.7:80; server 10.0.0.8:80; }
Nginx负载均衡权重轮询配置
upstream load_pass { server 10.0.0.7:80 weight=5; server 10.0.0.8:80; }
Nginx负载均衡ip_hash配置
upstream load_pass { ip_hash; server 10.0.0.7:80 weight=5; server 10.0.0.8:80; } 注意：不能和weight一起使用，因为一个IP下不止一台客户端，如果客户端都走相同代理，会导致某一台服务器连接数过多。
Nginx负载均衡后端状态
后端Web服务器在前端Nginx负载均衡调度中的状态
| 状态 | 概述 |
| down | 当前的服务器不参与负载均衡，一般用于停机维护 |
| backup | 预留的备份服务器 |
| max_fails | 允许请求失败的次数 |
| fail_timeout | 经过max_fails失败后，服务器暂停时间 |
| max_coms | 限制最大的接收连接数 |
down测试
[root@LB01 ~]# vim /etc/nginx/conf.d/test_proxy.conf upstream webs { server 172.16.1.7 down; server 172.16.1.8; } server { listen 80; server_name test.koten.com; location / { proxy_pass http://webs; include proxy_params; proxy_next_upstream error timeout http_500 http_502 http_ 503 http_504; } } ~ <inx/conf.d/test_proxy.conf" 14L, 279C written [root@LB01 ~]# systemctl restart nginx
浏览器访问test.koten.com刷新只显示Web02了
