大型網站性能策略:詳細解析nginx負載均衡(2)

　　2.2. ip hash

　　ip hash是nginx內置的另一個負載均衡的策略，流程和輪詢很類似，只是其中的算法和具體的策略有些變化，如下圖所示：

　　ip hash算法的核心實現如下圖：

　　從代碼中可以看出，hash值既與ip有關又與后端機器的數量有關。經過測試，上述算法可以連續產生1045個互異的value，這是該算法的硬限制。對此nginx使用了保護機制，當經過20次hash仍然找不到可用的機器時，算法退化成輪詢。因此，從本質上說，ip hash算法是一種變相的輪詢算法，如果兩個ip的初始hash值恰好相同，那么來自這兩個ip的請求將永遠落在同一臺服務器上，這為均衡性埋下了很深的隱患。

　　2.3. fair

　　fair策略是擴展策略，默認不被編譯進nginx內核。其原理是根據后端服務器的響應時間判斷負載情況，從中選出負載最輕的機器進行分流。這種策略具有很強的自適應性，但是實際的網絡環境往往不是那么簡單，因此要慎用。

　　2.4. 通用hash、一致性hash

　　這兩種也是擴展策略，在具體的實現上有些差別，通用hash比較簡單，可以以nginx內置的變量為key進行hash，一致性hash采用了nginx內置的一致性hash環，可以支持memcache。

　　3. 對比測試

　　本測試主要為了對比各個策略的均衡性、一致性、容災性等，從而分析出其中的差異性，并據此給出各自的適用場景。為了能夠全面、客觀的測試 nginx的負載均衡策略，我們采用了兩個測試工具、在不同場景下做測試，以此來降低環境對測試結果造成的影響。首先簡單介紹測試工具、測試網絡拓撲和基本的測試流程。

　　3.1. 測試工具

　　3.1.1 easyABC

　　easyABC是公司內部開發的性能測試工具，采用epool模型實現，簡單易上手，可以模擬GET/POST請求，極限情況下可以提供上萬的壓力，在公司內部得到了廣泛的使用。由于被測試對象為反向代理服務器，因此需要在其后端搭建樁服務器，這里用nginx作為樁webserver，提供最基本的靜態文件服務。

　　3.1.2 polygraph

　　polygraph是一款免費的性能測試工具，以對緩存服務、代理、交換機等方面的測試見長。它有規范的配置語言PGL(Polygraph Language)，為軟件提供了強大的靈活性。其工作原理如下圖所示：

　　polygraph提供client端和server端，將測試目標nginx放在二者之間，三者之間的網絡交互均走http協議，只需配置ip+port即可。client端可以配置虛擬robot的個數以及每個robot發請求的速率，并向代理服務器發起隨機的靜態文件請求，server端將按照請求的url生成隨機大小的靜態文件做響應。這也是選用這個測試軟件的一個主要原因：可以產生隨機的url作為nginx各種hash策略的key。

　　另外，polygraph還提供了日志分析工具，功能比較豐富，感興趣的同學可以參考附錄中的相關材料。

　　3.2. 測試環境

　　本測試運行在5臺物理機上，其中被測對象單獨搭在一臺8核機器上，另外四臺4核機器分別搭建了easyABC、webserver樁和polygraph，如下圖所示：

　　3.3. 測試方案

　　首先介紹下關鍵的測試指標：

　　均衡性：是否能夠將請求均勻的發送給后端

　　一致性：同一個key的請求，是否能落到同一臺機器

　　容災性：當部分后端機器掛掉時，是否能夠正常工作

　　以上述指標為指導，我們針對如下四個測試場景分別用easyABC和polygraph進行測試：

　　場景1 server_*均正常提供服務;

原文轉自：http://blogread.cn/it/article/5608?f=wb2