Nginx作为负载均衡服务

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Nginx负载均衡

应用情况

Nginx作为负载均衡主要有以下几点理由：

• 高并发连接
• 内存消耗少
• 配置文件非常简单
• 成本低廉
• 支持Rewrite重写规则
• 内置的健康检查功能
• 节省带宽
• 稳定性高

架构

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上图为来自官方的一张总体架构图。
nginx在启动后，会以daemon的方式在后台运行，后台进程包含一个master进程和多个worker进程。工作进程以非特权用户运行。
master进程主要用来管理worker进程，包含：接收来自外界的信号，向各worker进程发送信号，监控worker进程的运行状态，当worker进程退出后(异常情况下)，会自动重新启动新的worker进程。
worker进程则是处理基本的网络事件。多个worker进程之间是对等的，他们同等竞争来自客户端的请求，各进程互相之间是独立的。一个请求，只可能在一个worker进程中处理，一个worker进程，不可能处理其它进程的请求。
开发模型：epoll和kqueue。
支持的事件机制：kqueue、epoll、rt signals、/dev/poll 、event ports、select以及poll。
支持的kqueue特性包括EV_CLEAR、EV_DISABLE、NOTE_LOWAT、EV_EOF，可用数据的数量，错误代码.
支持sendfile、sendfile64和sendfilev;文件AIO；DIRECTIO;支持Accept-filters和TCP_DEFER_ACCEP.

性能

Nginx的高并发，官方测试支持5万并发连接。实际生产环境能到2-3万并发连接数。10000个非活跃的HTTP keep-alive 连接仅占用约2.5MB内存。三万并发连接下，10个Nginx进程，消耗内存150M。淘宝tengine团队说测试结果是“24G内存机器上，处理并发请求可达200万”。

协议支持

Nginx工作在网络的7层，可以针对http应用本身来做分流策略。支持七层HTTP、HTTPS协议的负载均衡。对四层协议的支持需要第三方插件-yaoweibin的ngx_tcp_proxy_module实现了tcp upstream。

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四层负载均衡和七层负载均衡

四层：

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七层：
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nginx实现的负载均衡（7层）

image.png

配置语法：

syntax: upstream name{...}
default: -
context:http

Upstream举例：

upstream backend {
    server backend1.example.com weight=5;
    server backend2.example.com:8080;
    server unix:/tmp/backend3;
    
    server backup1.exmple.com:8080 backup;
    server backup2.example.com:8080 backup;
}

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