В предыдущей статье об обратном проксировании с помощью Nginx мы рассмотрели методику настройки сервера для перенаправления запросов к разным серверам. Развивая эту тему дальше, сегодня рассмотрим каким образом при помощи Nginx можно балансировать нагрузку между несколькими upstream-серверами, равномерно (или не очень) распределяя входящие запросы между ними.

Балансировка нагрузки может быть полезной в случаях, когда ваш один-единственный сервер уже не справляется с возложенными на него задачами в силу возросшего количества запросов. В Nginx роль балансировщика реализует модуль HttpUpstreamModule, обычно по умолчанию содержащийся  в сборке Nginx. Тем, кто не читал предыдущих моих статей об Nginx и тем, что забыл, напоминаю о том, что все действия, описываемые в этой серии статей, тестировались и выполнялись на Debian 5 «Lenny» и в незначительной степени могут отличаться от требуемых в вашей системе.

Простая конфигурация

Допустим, вы разместили ваше приложение на нескольких серверах, пусть это будут три сервера с именами myserv-1.local, myserv-2.local и myserv-3.local, расположенные в вашей локальной сети (конечно же, на самом деле без разницы, где они будут размещаться). Для того, чтобы описать такое «облако» из трёх серверов в Nginx используется опция upstream:

upstream mySuperCloud {
  server myserv-1.local;
  server myserv-2.local;
  server myserv-3.local;
}

Описанное таким образом «облако» из нескольких upstream-серверов теперь можно использовать в качестве значения параметра proxy_pass, рассмотренного в предыдущей статье. Везде, где Nginx будет наталкиваться на ссылку (в нашем случае — «mySuperCloud»), он будет по алгоритму Round-Robin выбирать следующий сервер и выполнять обратное проксирование к нему и от него. Таким образом, теперь, описывая виртуальный хост, вы можете сослаться на ваше «облако»:

server {
  listen 192.168.0.1:80;
  access_log /var/log/nginx/proxy.log;
  location / {
    proxy_pass http://mycloud;
  }
}

Привязка клиента к серверу

Часто бывает нужно, чтобы один и тот же клиент, начав делать запросы к какому-то определённому серверу, не переключался на другие. Для этого в Nginx предусмотрена опция ip_hash. Если она определена, сервер будет запоминать IP-хеши клиентов и стараться проксировать каждого из них на один и тот же сервер.

upstream mySuperCloud {
  ip_hash;
  server myserv-1.local;
  server myserv-2.local;
  server myserv-3.local;
}

Исключение сервера из «облака»

Если какой-то сервер по каким-то причинам вам необходимо отключить, чтобы Nginx не проксировал к нему клиентов, воспользуйетсь опцией down:

upstream mySuperCloud {
  server myserv-1.local;
  server myserv-2.local down;
  server myserv-3.local;
}

Определение «веса» сервера

«Вес» сервера, грубо говоря, определяет насколько часто сервер будет использоваться. Например, вес сервера myserv-1.local равен 3, вес myserv-2.local равен 1 и вес myserv-3.local равен 2. В этом случае Nginx проксирует первых трёх клиентов к серверу myserv-1.local, четвёртого — к myserv-2.local, а пятого и шестого — к myserv-2.local, после чего круг начнётся сначала. Для определения веса сервера используется директива weight, значение по умолчанию которой равно единице.

upstream mySuperCloud {
  server myserv-1.local weight=3;
  server myserv-2.local;
  server myserv-3.local weight=2;
}

Автоотключение серверов

Если какой-то из upstream-серверов перестанет отвечать на запросы, то подключение к нему станет невозможным. Nginx в этом случае переключиться на использование следующего сервера из «облака», однако каждый раз будет пытаться подключаться к неработающему серверу, растрачивая время. При помощи директивы max_fails параметра server можно определить максимально-допустимое количество неудачных попыток подключения к upstream-серверу, после чего тот будет считаться нерабочим и запросы к нему прекратятся. По умолчанию значение этого параметра равно единице, то есть после одной неудачной попытки Nginx на определённое время прекратит попытки новых подключений с нерабочему серверу. Это «определённое время» определяется значением опции fail_timeout, по умолчанию равным 10 секундам.

upstream mySuperCloud {
  server myserv-1.local max_fails=3 fail_timeout=120;
  server myserv-2.local;
  server myserv-3.local;
}

Резервные серверы

Под понятием «резервный» в Nginx выступает сервер, который используется тогда, и только тогда, когда все «не резервные» upstream-серверы определены как нерабочие, т. е. не отвечающие на запросы. Резервные серверы отмечаются с помощью директивы backup:

upstream mySuperCloud {
  server myserv-1.local;
  server myserv-2.local;
  server myserv-3.local;
  server backup-server-1.local backup;
  server backup-server-2.local backup;
}