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java源码 小程序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，netxms 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extremedb 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treeset 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。ntohs 源码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。