nginx一 之负载均衡介绍
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什么是負載均衡
?負載均衡的意思是在服務器集群中，需要有一臺服務器作為調度者，客戶端所有的請求都由調度者接收，調度者再根據每臺服務器的負載情況，將請求分配給對應的服務器去處理；
?在這個過程中，調度者如何合理分配任務，保證所有服務器將性能充分發揮，從而保持服務器集群的整體性能最優，這就是負載均衡的問題了。
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實現方式
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1、Http重定向
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過程描述
?當用戶向服務器發起請求時，請求首先被集群調度者截獲；調度者根據某種分配策略，選擇一臺服務器，然后把選擇的服務器IP地址封裝在HTTP響應消息頭的Location字段中，設置響應消息的狀態碼設為302，最后將這個響應消息返回給瀏覽器；
當瀏覽器收到響應消息后，解析Location字段，獲取分配服務器的URL并發起請求，然后指定的服務器處理該用戶的請求，?最后將結果返回給用戶。
在使用HTTP重定向來實現服務器集群負載均衡的過程中，需要一臺服務器作為請求調度者。用戶的一項操作需要發起兩次HTTP請求，一次向調度服務器發送請求，獲取后端服務器的IP，第二次向后端服務器發送請求，獲取處理結果。
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調度策略
?調度服務器收到用戶的請求后，究竟選擇哪臺后端服務器處理請求，這由調度服務器所使用的調度策略決定。
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隨機分配策略：
當調度服務器收到用戶請求后，可以隨機決定使用哪臺后端服務器，然后將該服務器的IP封裝在HTTP響應消息的Location屬性中，返回給瀏覽器即可。
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輪詢策略(RR)：
調度服務器需要維護一個值，用于記錄上次分配的后端服務器的IP。那么當新的請求到來時，調度者將請求依次分配給下一臺服務器。
由于輪詢策略需要調度者維護一個值用于記錄上次分配的服務器IP，因此需要額外的開銷；
此外，由于這個值屬于互斥資源，那么當多個請求同時到來時，為了避免線程的安全問題，因此需要鎖定互斥資源，從而降低了性能。而隨機分配策略不需要維護額外的值，也就不存在線程安全問題，因此性能比輪詢要高。
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優缺點分析
優點：
實現簡單，邏輯簡單??
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缺點：
在HTTP重定向方法中，調度服務器只在客戶端第一次向網站發起請求的時候起作用。當調度服務器向瀏覽器返回響應信息后，客戶端此后的操作都基于新的URL進行的(也就是后端服務器)，此后瀏覽器就不會與調度服務器產生關系，進而會產生如下幾個問題：
a、不是真正意義上的負載均衡：
由于不同用戶的訪問時間、訪問頁面深度有所不同，從而每個用戶對各自的后端服務器所造成的壓力也不同；而調度服務器在調度時，無法知道當前用戶將會對服務器造成多大的壓力，因此這種方式無法實現真正意義上的負載均衡，只不過是把請求次數平均分配給每臺服務器罷了。
b、無法處理服務器故障：
若分配給該用戶的后端服務器出現故障，并且如果頁面被瀏覽器緩存，那么當用戶再次訪問網站時，請求都會發給出現故障的服務器，從而導致訪問失敗。? ?
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2、DNS
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什么是DNS
數據包采用IP地址在網絡中傳播，而為了方便用戶記憶，我們使用域名來訪問網站；通過域名訪問網站之前，首先需要將域名解析成IP地址，這個工作是由DNS完成的，也就是域名服務器。DNS服務器有一個天然的優勢，如果一個域名指向了多個IP地址，那么每次進行域名解析時，DNS只要選一個IP返回給用戶，就能夠實現服務器集群的負載均衡。
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過程描述
首先需要將我們的域名指向多個后端服務器(將一個域名解析到多個IP上)，再設置一下調度策略，那么我們的準備工作就完成了，接下來的負載均衡就完全由DNS服務器來實現；當用戶向我們的域名發起請求時，DNS服務器會自動地根據我們事先設定好的調度策略選一個合適的IP返回給用戶，用戶再向該IP發起請求。?
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調度策略
一般DNS提供商會提供一些調度策略供我們選擇，如隨機分配、輪詢、根據請求者的地域分配離他最近的服務器。???
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優缺點分析
優點：
擴展性好（可以指向多個IP地址，自行解析）
動態DNS可以自動處理服務器故障
配置簡單
吞吐率卓越
缺點：????
不是真正意義上的負載均衡（和HTTP重定向類似）
集群調度權交給了DNS服務器，從而我們沒辦法隨心所欲地控制調度者，沒辦法定制調度策略。
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3、反向代理
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什么是反向代理
反向代理服務器是一個位于實際服務器之前的服務器，所有向我們網站發來的請求都首先要經過反向代理服務器，那么反向代理服務器就可以充當服務器集群的調度者，它可以根據當前后端服務器的負載情況，將請求轉發給一臺合適的服務器，并將處理結果返回給用戶。?
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優缺點分析
優點：
隱藏后端服務器；（與HTTP重定向相比，反向代理能夠隱藏后端服務器，所有瀏覽器都不會與后端服務器直接交互，從而能夠確保調度者的控制權，提升集群的整體性能）
故障轉移?（與DNS負載均衡相比，反向代理能夠更快速地移除故障結點。當監控程序發現某一后端服務器出現故障時，能夠及時通知反向代理服務器，并立即將其刪除）；
合理分配任務?（HTTP重定向和DNS負載均衡都無法實現真正意義上的負載均衡，也就是調度服務器無法根據后端服務器的實際負載情況分配任務，但反向代理服務器支持手動設定每臺后端服務器的權重。我們可以根據服務器的配置設置不同的權重，權重的不同會導致被調度者選中的概率的不同）；
缺點：
調度者壓力過大?（由于所有的請求都先由反向代理服務器處理，那么當請求量超過調度服務器的最大負載時，調度服務器的吞吐率降低會直接降低集群的整體性能）；
制約擴展（當后端服務器也無法滿足巨大的吞吐量時，就需要增加后端服務器的數量，可沒辦法無限制地增加，因為會受到調度服務器的最大吞吐量的制約）；
粘滯會話（反向代理服務器會引起一個問題，若某臺后端服務器處理了用戶的請求，并保存了該用戶的session或存儲了緩存，那么當該用戶再次發送請求時，無法保證該請求仍然由保存了其Session或緩存的服務器處理，若由其他服務器處理，先前的Session或緩存就找不到了）；
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粘滯會話的解決方案?
1、可以修改反向代理服務器的任務分配策略，以用戶IP作為標識較為合適。相同的用戶IP會交由同一臺后端服務器處理，從而就避免了粘滯會話的問題。
2、可以在Cookie中標注請求的服務器ID，當再次提交請求時，調度者將該請求分配給Cookie中標注的服務器處理即可。
轉載于:https://www.cnblogs.com/dahuandan/p/6752615.html
總結
以上是生活随笔為你收集整理的nginx一 之负载均衡介绍的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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