nginx---一致性hash反向代理以及upstream的六种调度算法

---

nginx－fair（第三方）：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。
　　　upstream web_pool {
　　　　　　　　　　　　　server 172.23.136.148;
　　　　　　　　　　　　　server 172.23.136.149;
　　　　　　　　　　　　　fair;
　　　　　　　　　　　　}
说明：表示两个服务器的负载以那个响应速度快的优先承担upstream转发来的请求，起到了路径从速的负载作用，逻辑上实现了地区就近负载的功效。

---

Nginx的反向代理：
反向代理指以代理服务器来接受Internet上的连接请求，然后将请求转发给内部网络上的服务器，并将从服务器上得到的结果返回给Internet上请求连接到客户端，此时代理服务器对外就表现为一个服务器，而此种工作模式类似于LVS-NET模型。haproxy也有这样的代理功能，只是没有规模化的缓存功能。
反向代理也可以理解为web服务器加速，它是一种通过在繁忙的web服务器和外部网络之间增加的 一个高速web缓冲服务器，用来降低实际的web服务器的负载的一种技术。反向代理是针对web服务器提高加速功能，所有外部网络要访问服务器时的所有请 求都要通过它，这样反向代理服务器负责接收客户端的请求，然后到源服务器上获取内容，把内容返回给用户，并把内容保存在本地，以便日后再收到同样的信息请 求时，它会将本地缓存里的内容直接发给用户，已减少后端web服务器的压力，提高响应速度。因此Nginx还具有缓存功能。
 
反向代理的工作流程：
1）用户通过域名发出访问请求，该域名被解析为反向代理服务器的IP地址；
2）反向代理服务器接收用户的请求；
3）反向代理服务器在本地缓存查找是否存在当前用户所请求的内容，找到则直接把内容返回给用户；
4）如果本地没有用户请求的内容，反向代理服务器会以自己的身份去后端服务器请求同样的信息内容，并把信息内容发给用户，如果信息内容是可以被缓存的，则会将该内容缓存在代理服务器的本地缓存中。
 
反向代理的好处：
1）解决了网站服务器对外可见的问题，提高了网站服务器的安全性；
2）节约了有限的IP地址资源，后端服务器均可使用私有IP地址与代理服务器进行通信；
3）加速了网站的访问速度，减轻了真是web服务器的负荷。

(一)、调度算法
Nginx的upstream指令用于指定proxy_pass和fastcgi_pass所使用的后端服务器，即nginx的反向代理功能，因此可以将两者结合起来使用以达到负载均衡的目的，而Nginx也支持多种调度算法：
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器，如果后端服务器down掉，则会跳过该服务器分配至下一个监控的服务器。并且它无需记录当前所有连接的状态，所以它是一种无状态调度。
2、weight
指定在轮询的基础上加上权重，weight和访问比率成正比，即用于表明后端服务器的性能好坏，若后端服务器性能较好则可将大部分请求分配给它，已实现其力所能及。
例如：
我后端服务器172.23.136.148配置：E5520*2 CPU，8G内存
后端服务器172.23.136.148配置：Xeon(TM)2.80GHz * 2，4G内存
我希望在有30个请求到达前端时，其中20个请求交给172.23.136.148处理，剩余10个请求交给172.23.136.149处理，就可做如下配置
upstream web_poll {
server 172.23.136.148 weight=10;
server 172.23.136.149 weight=5;
}
3、ip_hash 
每个请求按访问ip的hash结果分配，当新的请求到达时，先将其客户端IP通过哈希算法进行哈希出一个值，在随后的请求客户端IP的哈希值只要相同，就会被分配至同一个后端服务器，该调度算法可以解决session的问题，但有时会导致分配不均即无法保证负载均衡。
例如：
upstream web_pool {
ip_hash;
server 172.23.136.148:80;
server 172.23.136.149:80;
}
4、fair（第三方）
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。
upstream web_pool {
server 172.23.136.148;
server 172.23.136.149;
fair;
}
5、url_hash（第三方）
按访问url的hash结果来分配请求，使每个url定向到同一个后端服务器，后端服务器为缓存时比较有效。
例：在upstream中加入hash语句，server语句中不能写入weight等其他的参数，hash_method是使用的hash算法
upstream web_pool {
server squid1:3128;
server squid2:3128;
hash $request_uri;
hash_method crc32;
}
6.tengine增加的第六种方法
：：：tengine新增的服务器加速调度算法：：：

---

• 一致性hash模块

描述

• 这个模块提供一致性hash作为负载均衡算法。

• 该模块通过使用客户端信息(如：$ip, $uri, $args等变量)作为参数，使用一致性hash算法将客户端映射到后端机器;

• 如果后端机器宕机，这请求会被迁移到其他机器;

• server id 字段，如果配置id字段，则使用id字段作为server标识，否则使用server ip和端口作为server标识，

  使用id字段可以手动设置server的标识，比如一台机器的ip或者端口变化，id仍然可以表示这台机器。使用id字段

  可以减低增减服务器时hash的波动;

• server weight 字段，作为server权重，对应虚拟节点数目;

• 具体算法，将每个server虚拟成n个节点，均匀分布到hash环上，每次请求，根据配置的参数计算出一个hash值，在hash环上查找离这个hash最近的虚拟节点，对应的server作为该次请求的后端机器;

• 该模块可以根据配置参数采取不同的方式将请求均匀映射到后端机器，比如：

  consistent_hash $remote_addr：可以根据客户端ip映射;

  consistent_hash $request_uri： 根据客户端请求的uri映射;

  consistent_hash $args：根据客户端携带的参数进行映射;

例子:

worker_processes  1;

http {
    upstream test {
        consistent_hash $request_uri;

        server 127.0.0.1:9001 id=1001 weight=3;
        server 127.0.0.1:9002 id=1002 weight=10;
        server 127.0.0.1:9003 id=1003 weight=20;
    }
}