从零手写实现 nginx-31-load balance 负载均衡介绍

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前言

大家好，我是老马。很高兴遇到你。

（图片来源网络，侵删）

我们为 java 开发者实现了 java 版本的 nginx

https://github.com/houbb/nginx4j

如果你想知道 servlet 如何处理的，可以参考我的另一个项目：

手写从零实现简易版 tomcat minicat

手写 nginx 系列

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nginx 负载均衡是什么？

Nginx 负载均衡，就像一个聪明的分餐员，帮你把大量订单均匀地分配给不同的大厨，让每个大厨都能忙而不乱，最终让顾客都能快速拿到自己的餐品。

例子

假设你经营了一家非常受欢迎的餐馆，来吃饭的顾客特别多。

如果只有一个大厨来做饭，他很快就会忙不过来，顾客就得等很久。为了提高效率，你雇了好几个大厨，每个大厨都能做相同的菜。

负载均衡器（Load Balancer）：Nginx 就像餐馆的一个聪明分餐员，他的工作就是接到订单后，把订单均匀地分给每个大厨。这就叫负载均衡。
具体场景：
1. 客户请求：很多顾客来点餐（客户端请求）。
2. Nginx 分发请求：Nginx 分餐员接到订单后，把订单分配给不同的大厨（后端服务器）。
3. 大厨处理请求：每个大厨根据分配到的订单做菜（处理请求），然后把做好的菜（响应）交给分餐员。
4. 返回结果：分餐员把菜送到顾客手中（返回响应给客户端）。
举个例子：
```
http {
    upstream my_backend {
        server 192.168.0.1;
        server 192.168.0.2;
        server 192.168.0.3;
    }
    server {
        listen 80;
        server_name www.example.com;
        location / {
            proxy_pass http://my_backend;
        }
    }
}
```
- upstream my_backend：定义了三位大厨的 IP 地址（后端服务器）。
- proxy_pass http://my_backend：Nginx 分餐员接到顾客的订单后，会把订单均匀地分给这三位大厨处理。
  总结
  
  Nginx 负载均衡的目标是通过均匀分配请求，确保每台服务器（大厨）都不至于过载，从而提升整体系统的效率和可靠性。
  
  这样，每个顾客都能更快地得到服务，整个餐馆的运营也更加顺畅。
  
  nginx 支持哪些负载均衡算法？给出对应的例子
  
  Nginx 支持多种负载均衡算法，可以根据不同的需求来选择合适的算法。以下是主要的几种负载均衡算法及其配置示例：
  
  1. 轮询（Round Robin）
  
  这是 Nginx 默认的负载均衡算法。请求依次分配给每个后端服务器，按顺序循环。
```
upstream my_backend {
    server 192.168.0.1;
    server 192.168.0.2;
    server 192.168.0.3;
}
server {
    listen 80;
    server_name www.example.com;
    location / {
        proxy_pass http://my_backend;
    }
}
```
  2. 权重轮询（Weighted Round Robin）
  
  可以为每个服务器设置权重，权重越高，分配到的请求越多。
```
upstream my_backend {
    server 192.168.0.1 weight=3;
    server 192.168.0.2 weight=2;
    server 192.168.0.3 weight=1;
}
server {
    listen 80;
    server_name www.example.com;
    location / {
        proxy_pass http://my_backend;
    }
}
```
  3. 最少连接（Least Connections）
  
  将新请求分配给当前活动连接数最少的服务器，适用于请求处理时间不均匀的情况。
```
upstream my_backend {
    least_conn;
    server 192.168.0.1;
    server 192.168.0.2;
    server 192.168.0.3;
}
server {
    listen 80;
    server_name www.example.com;
    location / {
        proxy_pass http://my_backend;
    }
}
```
  4. IP 哈希（IP Hash）
  
  根据客户端的 IP 地址分配请求，同一 IP 地址的请求会分配到同一台服务器上，适用于需要会话保持的场景。
```
upstream my_backend {
    ip_hash;
    server 192.168.0.1;
    server 192.168.0.2;
    server 192.168.0.3;
}
server {
    listen 80;
    server_name www.example.com;
    location / {
        proxy_pass http://my_backend;
    }
}
```
  5. 一致性哈希（Hash）
  
  根据用户定义的键（比如 URL、cookie 等）分配请求，确保相同键的请求分配到同一台服务器。
```
upstream my_backend {
    hash $request_uri;
    server 192.168.0.1;
    server 192.168.0.2;
    server 192.168.0.3;
}
server {
    listen 80;
    server_name www.example.com;
    location / {
        proxy_pass http://my_backend;
    }
}
```
  总结
  
  Nginx 提供了多种负载均衡算法，包括轮询、权重轮询、最少连接、IP 哈希和一致性哈希。
  
  每种算法适用于不同的场景和需求，选择合适的算法可以提升系统的性能和可靠性。
  
  通过配置 upstream 指令和相关参数，可以灵活地实现各种负载均衡策略。

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前言

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nginx 负载均衡是什么？

例子

具体场景：

举个例子：

总结

nginx 支持哪些负载均衡算法？给出对应的例子

1. 轮询（Round Robin）

2. 权重轮询（Weighted Round Robin）

3. 最少连接（Least Connections）

4. IP 哈希（IP Hash）

5. 一致性哈希（Hash）

总结

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