Nginx七层负载均衡的几种调度算法

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Nginx 是一款轻量级的高性能 web 服务器，同时也是一款非常优秀的负载均衡器和反向代理服务器。由于支持强大的正则匹配规则、动静分离、URLrewrite 功能及安装配置简单且对网络稳定性依赖非常小等优点，所以常用来做为七层负载均衡使用。在硬件不差的情况下，通常可以稳定支持几万的并发连接，在硬件性能足够好，且对系统内核参数及 Nginx 配置进行优化甚至可以达到 10 万以上的并发。

以下是 Nginx 作为七层负载均衡常用的几种调度算法和适用的业务场景

1、轮询（默认调度算法）

特点：每个请求按时间顺序逐一分配到不同的后端服务器处理。
 适用业务场景：后端服务器硬件性能配置完全一致，业务无特殊要求时使用。
upstream backendserver {
server 192.168.0.14：80 max_fails=2 fail_timeout=10s;
server 192.168.0.15：80 max_fails=2 fail_timeout=10s;
}

2、加权轮询

特点：指定轮询几率，weight 值 (权重) 和访问比例成正比，用户请求按权重比例分配。
 适用业务场景：用于后端服务器硬件性处理能力不平均的情形。
upstream backendserver {
server 192.168.0.14:80 weight=5 max_fails=2 fail_timeout=10s;
server 192.168.0.15:80 weight=10 max_fails=2 fail_timeout=10s;
}

3、ip_hash

特点：每个请求按访问 ip 的 hash 结果分配，这样每个访客固定访问一个后端服务器，可以解决 session 会话保持问题。
 适用业务场景：适用于需要账号登录的系统，会话连接保持的业务。
upstream backendserver {
ip_hash;
server 192.168.0.14:80 max_fails=2 fail_timeout=10s;
server 192.168.0.15:80 max_fails=2 fail_timeout=10s;
}

4、最少连接数 least_conn

特点：按 nginx 反向代理与后端服务器之间的连接数，连接数最少的优先分配。

适用业务场景：适用于客户端与后端服务器需要保持长连接的业务。
upstream backendserver {
least_conn;
server 192.168.0.14:80 max_fails=2 fail_timeout=10s;
server 192.168.0.15:80 max_fails=2 fail_timeout=10s;
}

5、fair（需编译安装第三方模块 ngx_http_upstream_fair_module）

特点：按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。
 适用业务场景：对访问响应速度有一定要求的业务。
upstream backendserver {
fair;
server 192.168.0.14:80 max_fails=2 fail_timeout=10s;
server 192.168.0.15:80 max_fails=2 fail_timeout=10s;
}

6、url_hash（需编译安装第三方模块 ngx_http_upstream_hash_module）

特点：按访问 url 的 hash 结果来分配请求，使同一个 url 访问到同一个后端服务器。
 适用业务场景：适用于后端服务器为缓存服务器时比较有效。
upstream backendserver {
server 192.168.0.14:80 max_fails=2 fail_timeout=10s;
server 192.168.0.15:80 max_fails=2 fail_timeout=10s;
hash $request_uri;
}