1.负载均衡算法 — 平滑加权轮询
2.Nginx的轮轮询负载均衡模式有哪几种
3.nginx作为负载均衡服务(轮询策略与加权轮询)
4.Nginx的upstream配置技巧
5.nginx负载均衡的三种方式
6.Nginx面试常问题&工作原理揭秘!
负载均衡算法 — 平滑加权轮询
在之前的询源文章中,我们讨论了加权轮询算法的轮轮询一个缺陷,即在特定权重下,询源调度结果会生成不均匀的轮轮询实例序列,这可能导致某些实例瞬时负载过高,询源哈啰辅助源码增加系统崩溃的轮轮询风险。为了解决这一问题,询源我们提出了平滑加权轮询调度算法。轮轮询
为了展示平滑加权轮询调度的询源平滑性,我们将使用三个特殊的轮轮询权重实例来演示调度过程。
通过加权轮询算法,询源我们得到如下不均匀的轮轮询调度序列。
接下来,询源我们将使用平滑加权轮询算法对上述实例进行调度,轮轮询观察生成的实例序列。
假设有N台实例S={ S1, S2, …, Sn},配置权重W={ W1, W2, …, Wn},有效权重CW={ CW1, CW2, …, CWn}。每个实例i除了存在一个配置权重Wi外,还存在一个当前有效权重CWi,且CWi初始化为Wi;指示变量currentPos表示当前选择的实例ID,初始化为-1;所有实例的配置权重和为weightSum;
调度算法描述如下:1、初始每个实例i的当前有效权重CWi为配置权重Wi,并求得配置权重和weightSum;2、选出当前有效权重最大的实例,将当前有效权重CWi减去所有实例的权重和weightSum,且变量currentPos指向此位置;3、将每个实例i的当前有效权重CWi都加上配置权重Wi;4、此时变量currentPos指向的实例就是需调度的实例;5、每次调度重复步骤2、3、4;
上述三个服务的配置权重和weightSum为7,其调度过程如下:
从上述调度序列可以看出,调度结果是均匀分散的,第8次调度时当前有效权重值又回到{ 0, 0, 0},实例状态同初始状态一致,培训系统phpweb源码因此后续可以一直重复调度操作。
此轮询调度算法最初由Nginx开发者提出,可在phusion/nginx部分找到。
下面使用PHP来实现,源码见fan-haobai/load-balance部分。
其中,getSumWeight()用于获取所有实例的配置权重和;getCurrentWeight()和setCurrentWeight()分别用于获取和设置指定实例的当前有效权重;getMaxCurrentWeightPos()用于获取最大当前有效权重的实例位置,实现如下:
recoverCurrentWeight()用于调整每个实例的当前有效权重,即加上配置权重,实现如下:
在配置services服务列表时,同样需要指定其权重。
遗憾的是,关于此调度算法的严谨数学证明较少,但网友tenfy给出的“安大神”证明过程值得参考和学习。
证明权重合理性:设有n个节点,记第i个节点的权重是xi,设总权重为S=x1+x2+…+xn。选择分两步:1、为每个节点加上它的权重值;2、选择最大的节点减去总的权重值;
n个节点的初始化值为[0, 0, …, 0],数组长度为n,值都为0。第一轮选择的第1步执行后,数组的值为[x1,x2,…,xn]。
假设第1步后,最大的节点为j,则第j个节点减去S。所以第2步的数组为[x1,x2,…,xj−S,…,xn]。
执行完第2步后,数组的和为:x1+x2+…+xj−S+…+xn>S=x1+x2+…+xn−S=S−S=0
由此可见,每轮选择第1步操作都是数组的总和加上S,第2步总和再减去S,所以每轮选择完后的数组总和都为0。
假设总共执行S轮选择,记第i个节点选择mi次。第i个节点的洗衣公司网站源码当前权重为wi。假设节点j在第t轮(t<S)之前,已经被选择了xj次,记此时第j个节点的当前权重为wj=t*xj−xj*S=(t−S)*xj<0,因为t恒小于S,所以wj<0。
前面假设总共执行S轮选择,则剩下S−t轮j都不会被选中,上面的公式wj=(t−S)*xj+(S−t)*xj=0。所以在剩下的选择中,wj永远小于等于0,由于上面已经证明任何一轮选择后,数组总和都为0,则必定存在一个节点k使得wk>0,永远不会再选中节点j。
由此可以得出,第i个节点最多被选中xi次,即mi<=xi。因为S=m1+m2+…+mn且S=x1+x2+…+xn。所以,可以得出mi==xi。
证明平滑性:只要证明不要一直都是连续选择那一个节点即可。
跟上面一样,假设总权重为S,假如某个节点i连续选择了t(t
假设t=xi−1,此时第i个节点的当前权重为wi=t*xi−t*S=(xi−1)*xi−(xi−1)*S。证明下一轮的第1步执行完的值wi+xi不是最大的即可。
wi+xi>(xi−1)*xi−(xi−1)*S+xi>(xi−1)*xi−(xi−1)*S+xi>x2i−xi*S+S>(xi−1)*(xi−S)+xi
因为xi恒小于S,所以xi−S<=−1。所以上面:(xi−1)*(xi−S)+xi<=(xi−1)*−1+xi=−xi+1+xi=1
所以第t轮后,再执行完第1步的值wi+xi<=1。如果这t轮刚好是最开始的t轮,则必定存在另一个结点j的值为xj*t,所以有wi+xi<=1<1*t<=1
尽管平滑加权轮询算法改善了加权轮询算法调度的缺陷,即调度序列分散的不均匀,避免了实例负载突然加重的可能,但是128没有源码仍然不能动态感知每个实例的负载。
若由于实例权重配置不合理,或者一些其他原因加重系统负载的情况,平滑加权轮询都无法实现每个实例的负载均衡,这时就需要有状态的调度算法来完成。
Nginx的负载均衡模式有哪几种
Nginx的负载均衡模式有哪几种。
Nginx的负载均衡模式有哪几种
今天分享:Nginx的负载均衡模式有哪几种的相关经验,请看下面详细的介绍。
Nginx负载均衡是一种代理服务,它可以让客户端通过 Nginx 服务器来访问后端的目标服务器,从而实现负载均衡、缓存、安全等功能。
Nginx负载均衡的实现原理是,当 Nginx 接收到客户端的请求时,负载均衡模块会根据特定的算法选取一台服务器,并将请求转发到该服务器上。
在转发请求的过程中,Nginx会将原始请求信息保存在内存中,并将转发后的响应返回给客户端,实现高效的请求处理和响应。
Nginx的负载均衡模式有以下几种:
轮询(round-robin):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,能自动剔除。这种模式适用于后端服务器性能相近的情况。加权轮询(weighted round-robin):指定轮询几率,weight 和访问比率成正比,用于后端服务器性能不均的情况。这种模式可以使资源分配更加合理化。IP 哈希(IP hash):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 的问题。这种模式可以保证用户的访问连续性和一致性。URL 哈希(URL hash):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。这种模式可以提高缓存命中率和响应速度。网站源码引导员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。这种模式具有很强的自适应性,但也受网络环境的影响。
负载均衡配置
Nginx负载均衡是一种代理服务,它可以让客户端通过Nginx服务器来访问后端的目标服务器,从而实现负载均衡、缓存、安全等功能。
Nginx负载均衡的配置主要包括以下几个步骤:
安装 Nginx,并添加支持负载均衡的模块。在 Nginx.conf 文件中配置 upstream 节点,指定后端服务器的 IP 地址和端口,以及负载均衡的策略。Nginx 支持多种负载均衡的策略,如轮询、加权轮询、IP 哈希、最少连接等。在 server 节点中配置 proxy_pass 指令,将客户端的请求转发给 upstream 节点。重启或重新加载 Nginx 服务,使配置生效。在客户端发送请求到 Nginx 服务器,由 Nginx 服务器选择合适的后端服务器进行处理。
以上分享的Nginx的负载均衡模式有哪几种的全部内容,网友们不妨在这方面予以借鉴
nginx作为负载均衡服务(轮询策略与加权轮询)
Nginx作为负载均衡服务,主要通过轮询和加权轮询策略实现服务器间的请求调度。首先,以轮询方式为例:
1. 在..3.虚拟机上,模拟三台应用服务器,每个服务器对应一个index.html页面,分别在code1、code2和code3目录下创建。
2. 在/etc/nginx/conf.d/目录下创建server1、server2和server3的配置文件,分别配置不同服务器的端口和访问路径。
3. 启动Nginx服务,检查并重新加载配置,确保无误后,通过浏览器分别访问..3.的三个端口。
对于加权轮询,同样在..3.上模拟三台服务器,但在负载均衡服务器..3.上,配置upstream_server.conf文件,赋予各服务器不同的权重。例如,server1的权重设为3,刷新浏览器5次,可以看到server1的页面被访问3次。
Nginx的upstream配置技巧
Nginx作为常见的反向代理服务器,其upstream配置在网站和平台服务器部署中扮演着关键角色,旨在实现负载均衡和提高服务器可用性。通过深入理解upstream的配置,我们可以更好地优化服务器性能和稳定性。基本配置语法
一个upstream配置首先需要定义名称,随后可以添加多个server,Nginx默认采用轮询策略。例如: upstream my_servers {server server1.example.com;
server server2.example.com;
}
关键参数
max_fails:设定每个server的最大出错次数,一旦达到,该server将被标记故障。
fail_timeout:故障后服务器等待恢复的时长,超过此时间后会尝试其他server。
proxy_connect_timeout:连接服务器的超时时间。
proxy_next_upstream_tries:重试次数,达到此次数后即停止重试。
proxy_next_upstream_timeout:总故障等待时间,达到即报错。
backup:备用服务器,当主服务器故障时,作为应急切换。
示例
下面是一个包含所有学习内容的示例配置: upstream tf_servers {server server1.example.com max_fails=3 fail_timeout=s;
server server2.example.com;
backup server3.example.com;
}
总结
掌握Nginx的upstream配置技巧对于构建高效和可靠的服务器环境至关重要。通过调整这些参数,我们可以优化服务负载,确保在服务器故障时能够快速恢复,提升用户体验。nginx负载均衡的三种方式
nginx负载均衡的三种方式包括轮询(round robin)、IP哈希(IP hash)以及最少连接(least connections)。
1. 轮询(Round Robin):这是nginx默认的负载均衡方式。当请求到来时,nginx按照服务器列表的顺序,将请求依次分配到各个服务器上。当所有服务器都已接收到请求后,nginx再次回到列表的起始位置,进行下一轮的分配。这种方式简单明了,适用于服务器性能相近,且请求分布均匀的场景。
例如,我们有三台服务器A、B、C。第一个请求分配给A,第二个请求分配给B,第三个请求分配给C,第四个请求再次分配给A,以此类推。
2. IP哈希(IP Hash):这种方式中,nginx会根据请求的IP地址进行哈希计算,然后根据计算结果将请求分配到特定的服务器上。这种方式保证了同一IP的请求会被分配到同一台服务器上,适用于需要会话保持的场景,如电商网站。
例如,用户甲的IP地址为..1.1,经哈希计算后被分配到服务器A;用户乙的IP地址为..1.2,经哈希计算后被分配到服务器B。那么,只要用户甲的IP地址不变,他的所有请求都将被分配到服务器A。
3. 最少连接(Least Connections):nginx会实时统计每台服务器的连接数,然后将新请求分配给当前连接数最少的服务器。这种方式尽可能地均衡了各个服务器的负载,适用于请求处理时间长短不一,且服务器性能有所差异的场景。
例如,服务器A、B、C当前的连接数分别为、5、,那么下一个请求将被分配到服务器B,因为它当前的连接数最少。
以上三种方式各有适用场景,可以根据实际需要进行选择配置。同时,nginx也支持自定义负载均衡策略,可以根据业务需求进行个性化定制。
Nginx面试常问题&工作原理揭秘!
Nginx面试中常被问到的问题,它是一个以轻量级和高性能著称的反向代理服务器,支持多种协议并具备负载均衡功能。其核心优势在于采用异步非阻塞IO机制和epoll事件驱动模型处理高并发请求。
Nginx通过异步处理,当请求到来时,worker进程负责初步处理,遇到可能阻塞的操作(如转发请求)时,会注册事件通知,然后继续处理其他请求。这种方式确保了在等待后端响应期间,不会阻塞其他请求的处理。
区分正向代理和反向代理,前者隐藏客户端信息,后者将请求分发给后端服务器,保护后端服务器安全。Nginx采用多进程而非多线程模式,每个进程独立,确保服务稳定性。
负载均衡算法中,轮询策略根据服务器权重分配请求,而哈希和响应时间策略则注重性能和缓存效率。通过Nginx模块,可以实现更高级的均衡算法。
学习Nginx,可以关注一些视频资源,如深入解析Nginx源码和实现Nginx模块。location指令则用于根据请求URL执行不同操作,精确匹配优先,支持正则匹配。
为了处理高并发,Nginx利用异步非阻塞IO和epoll事件通知,减少I/O操作的阻塞。同时,通过I/O多路复用技术如epoll,避免了轮询的性能瓶颈。
Nginx的工作模型通常采用多进程,主进程fork子进程处理请求,通过全局锁和SO_REUSEPORT选项,解决惊群问题并实现负载均衡。
nginx配置说明
Nginx是一种高效、稳定的Web服务器和反向代理服务器,其配置命令包括启动、关闭、重载和测试。以下是关键配置部分的详细说明:
在Nginx的配置中,"upstream"块用于定义一组被代理的服务器地址,支持轮询、加权轮询、ip_hash、url_hash和fair(第三方)等负载均衡算法。默认情况下,Nginx采用轮询策略,按服务器权重分配请求。你可以通过设置权重来调整服务器间的负载分布,如ip_hash会确保同一客户端IP始终请求同一后端服务器。
对于错误处理,"error_page"指令可以定义当请求出错时的重定向页面,例如将错误重定向到百度。在"server"块和"location"块中,你可以配置URL的访问过滤、指定根目录、设置默认页面,以及将请求转发到定义的服务器列表。例如,location块中的正则表达式可以用来匹配URL,然后决定是否允许或拒绝特定IP访问。
在选择匹配符时,`~`表示区分大小写,`~*`表示不区分大小写。匹配规则的优先级从高到低递减,可以根据实际需求灵活调整。
以上是Nginx配置中关于负载均衡和URL路由的基本内容,通过这些设置,可以有效地管理服务器流量,提高网站性能和用户体验。
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