如何在Linux中使用Nginx作为HTTP负载均衡器

在設置多個應用程式伺服器以實現冗餘時，負載平衡是一種常用機制，用於有效地將傳入的服務請求或網絡流量分配到一組後端伺服器。

負載平衡具有多項優勢，包括通過冗餘提高應用程式可用性、提高可靠性和可擴展性（當流量增加時可以添加更多伺服器）。它還帶來了改進的應用程式性能和許多其他好處。

Nginx可以部署為高效的HTTP負載平衡器，以將傳入的網絡流量和工作負載分配給一組應用程式伺服器，在每種情況下，從選定的伺服器返回響應給相應的客戶端。

Nginx支持的負載平衡方法包括：

輪詢（round-robin） – 以輪詢方式將請求分配給應用程式伺服器。如果未指定方法，則使用默認方法，
最少連接（least-connected） – 將下一個請求分配給較不繁忙的伺服器（具有最少活躍連接數的伺服器）。
ip-hash – 使用哈希函数来确定应选择哪个服务器以处理下一个请求，基于客户端的 IP 地址。这种方法允许会话持久性（将客户端绑定到特定应用服务器）。

此外，您可以使用服务器权重来影响更高级别的 Nginx 负载均衡算法。 Nginx 还支持健康检查，以标记服务器失败（在可配置的时间内，默认为 10 秒），如果其响应出现错误，则避免在一段时间内选择该服务器处理后续传入请求。

本实用指南展示了如何使用 Nginx 作为 HTTP 负载均衡器 在两个服务器之间分发传入客户端请求，每个服务器都有相同应用程序的一个实例。

为了测试目的，每个应用程序实例都被标记（在用户界面上）以指示其运行的服务器。

测试环境设置

Load Balancer: 192.168.58.7
Application server 1: 192.168.58.5
Application server 2: 192.168.58.8

在每个应用服务器上，每个应用实例都配置为使用域名 tecmintapp.lan 进行访问。假设这是一个完全注册的域名，我们将在 DNS 设置中添加以下内容。

A Record   		@   		192.168.58.7

此记录告诉客户端请求该域名应该指向的位置，在这种情况下是 负载均衡器（192.168.58.7）。DNS A 记录仅接受 IPv4 值。另外，客户端机器上的 /etc/hosts 文件也可以用于测试目的，具有以下条目。

192.168.58.7  	tecmintapp.lan

在 Linux 中设置 Nginx 负载均衡

在設置 Nginx 負載平衡之前，您必須使用您的發行版的默認套件管理器在伺服器上安裝 Nginx，如下所示。

$ sudo apt install nginx   [On Debian/Ubuntu]
$ sudo yum install nginx   [On CentOS/RHEL]

接下來，創建一個名為 /etc/nginx/conf.d/loadbalancer.conf 的伺服器區塊檔案（自行命名）。

$ sudo vi /etc/nginx/conf.d/loadbalancer.conf

然後將以下配置複製並粘貼到其中。該配置默認為輪詢，因為未定義負載平衡方法。

 
upstream backend {
        server 192.168.58.5;
        server 192.168.58.8;
    }
	
    server {
        listen      80 default_server;
        listen      [::]:80 default_server;
        server_name tecmintapp.lan;

        location / {
	        proxy_redirect      off;
	        proxy_set_header    X-Real-IP $remote_addr;
	        proxy_set_header    X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
	        proxy_set_header    Host $http_host;
		proxy_pass http://backend;
	}
}

在上述配置中，proxy_pass 指令（應在位置內指定，本例中為 /）用於將請求傳遞給使用單詞 backend 引用的 HTTP 代理伺服器，在 上游指令 中（用於定義一組伺服器）。此外，請求將使用加權輪詢平衡機制在伺服器之間進行分發。

要使用最少連接機制，請使用以下配置

upstream backend {
        least_conn;
        server 192.168.58.5;
        server 192.168.58.8;
    }

並啟用 ip_hash 會話持久性機制，請使用：

upstream backend {
	ip_hash;
        server 192.168.58.5;
        server 192.168.58.8;
    }

您還可以使用伺服器權重影響負載平衡決策。使用以下配置，如果有六個來自客戶端的請求，應用伺服器 192.168.58.5 將被分配 4 個請求，2 個將會發送到 192.168.58.8。

upstream backend {
        server 192.168.58.5	weight=4;
        server 192.168.58.8;
    }

保存文件並退出。然後確保在添加最近更改後 Nginx 配置結構正確，運行以下命令。

$ sudo nginx -t

如果配置正確，請重新啟動並啟用 Nginx 服務以應用更改。

$ sudo systemctl restart nginx
$ sudo systemctl enable nginx

在 Linux 中測試 Nginx 負載平衡

測試 Nginx 負載平衡，打開網頁瀏覽器，使用以下地址導航。

http://tecmintapp.lan

一旦網站介面加載完成，注意已加載的應用實例。然後持續刷新頁面。在某個時刻，應用應該從第二個伺服器加載，表示負載平衡。

您剛剛學會如何在 Linux 中設置 Nginx 作為 HTTP 負載平衡器。我們想知道您對這個指南的看法，特別是關於使用 Nginx 作為負載平衡器，請通過下面的反饋表單告訴我們。有關更多信息，請參閱有關使用 Nginx 作為 HTTP 負載平衡器的 Nginx 文檔。