详解nginx upstream 配置和作用

配置例子

upstream backend {
  server backend1.example.com    weight=5;
  server backend2.example.com:8080;
  server unix:/tmp/backend3;

  server backup1.example.com:8080  backup;
  server backup2.example.com:8080  backup;
}

server {
  location / {
    proxy_pass http://backend;
  }
}

指令

定义一组服务器。 这些服务器可以监听不同的端口。 而且，监听在TCP和UNIX域套接字的服务器可以混用。

例子：

upstream backend {
  server backend1.example.com weight=5;
  server 127.0.0.1:8080    max_fails=3 fail_timeout=30s;
  server unix:/tmp/backend3;
}

默认情况下，nginx按加权轮转的方式将请求分发到各服务器。 在上面的例子中，每7个请求会通过以下方式分发： 5个请求分到backend1.example.com， 一个请求分到第二个服务器，一个请求分到第三个服务器。 与服务器通信的时候，如果出现错误，请求会被传给下一个服务器，直到所有可用的服务器都被尝试过。 如果所有服务器都返回失败，客户端将会得到最后通信的那个服务器的（失败）响应结果。

定义服务器的地址address和其他参数parameters。 地址可以是域名或者IP地址，端口是可选的，或者是指定“unix:”前缀的UNIX域套接字的路径。如果没有指定端口，就使用80端口。 如果一个域名解析到多个IP，本质上是定义了多个server。

你可以定义下面的参数：weight=number设定服务器的权重，默认是1。max_fails=number设定Nginx与服务器通信的尝试失败的次数。在fail_timeout参数定义的时间段内，如果失败的次数达到此值，Nginx就认为服务器不可用。在下一个fail_timeout时间段，服务器不会再被尝试。 失败的尝试次数默认是1。设为0就会停止统计尝试次数，认为服务器是一直可用的。 你可以通过指令proxy_next_upstream、 fastcgi_next_upstream和memcached_next_upstream来配置什么是失败的尝试。 默认配置时，http_404状态不被认为是失败的尝试。fail_timeout=time设定

• 统计失败尝试次数的时间段。在这段时间中，服务器失败次数达到指定的尝试次数，服务器就被认为不可用。
• 服务器被认为不可用的时间段。

默认情况下，该超时时间是10秒。backup标记为备用服务器。当主服务器不可用以后，请求会被传给这些服务器。down标记服务器永久不可用，可以跟ip_hash指令一起使用。

Example:

upstream backend {
  server backend1.example.com   weight=5;
  server 127.0.0.1:8080      max_fails=3 fail_timeout=30s;
  server unix:/tmp/backend3;

  server backup1.example.com:8080 backup;
}

指定服务器组的负载均衡方法，请求基于客户端的IP地址在服务器间进行分发。 IPv4地址的前三个字节或者IPv6的整个地址，会被用来作为一个散列key。 这种方法可以确保从同一个客户端过来的请求，会被传给同一台服务器。除了当服务器被认为不可用的时候，这些客户端的请求会被传给其他服务器，而且很有可能也是同一台服务器。

从1.3.2和1.2.2版本开始支持IPv6地址。

如果其中一个服务器想暂时移除，应该加上down参数。这样可以保留当前客户端IP地址散列分布。

例子：

upstream backend {
  ip_hash;

  server backend1.example.com;
  server backend2.example.com;
  server backend3.example.com down;
  server backend4.example.com;
}

从1.3.1和1.2.2版本开始，ip_hash的负载均衡方法才支持设置服务器权重值。

这个指令出现在版本 1.1.4.

激活对上游服务器的连接进行缓存。

connections参数设置每个worker进程与后端服务器保持连接的最大数量。这些保持的连接会被放入缓存。 如果连接数大于这个值时，最久未使用的连接会被关闭。

需要注意的是，keepalive指令不会限制Nginx进程与上游服务器的连接总数。 新的连接总会按需被创建。 connections参数应该稍微设低一点，以便上游服务器也能处理额外新进来的连接。

配置memcached上游服务器连接keepalive的例子：

upstream memcached_backend {
  server 127.0.0.1:11211;
  server 10.0.0.2:11211;

  keepalive 32;
}

server {
  ...

  location /memcached/ {
    set $memcached_key $uri;
    memcached_pass memcached_backend;
  }

}

对于HTTP代理，proxy_http_version指令应该设置为“1.1”，同时“Connection”头的值也应被清空。

upstream http_backend {
  server 127.0.0.1:8080;

  keepalive 16;
}

server {
  ...

  location /http/ {
    proxy_pass http://http_backend;
    proxy_http_version 1.1;
    proxy_set_header Connection "";
    ...
  }
}

另外一种选择是，HTTP/1.0协议的持久连接也可以通过发送“Connection: Keep-Alive”头来实现。不过不建议这样用。

对于FastCGI的服务器，需要设置 fastcgi_keep_conn 指令来让连接keepalive工作：

upstream fastcgi_backend {
  server 127.0.0.1:9000;

  keepalive 8;
}

server {
  ...

  location /fastcgi/ {
    fastcgi_pass fastcgi_backend;
    fastcgi_keep_conn on;
    ...
  }
}

当使用的负载均衡方法不是默认的轮转法时，必须在keepalive 指令之前配置。

针对SCGI和uwsgi协议，还没有实现其keepalive连接的打算。

这个指令出现在版本 1.3.1 和 1.2.2.

指定服务器组的负载均衡方法，根据其权重值，将请求发送到活跃连接数最少的那台服务器。 如果这样的服务器有多台，那就采取有权重的轮转法进行尝试。

嵌入的变量

ngx_http_upstream_module模块支持以下嵌入变量：

$upstream_addr保存服务器的IP地址和端口或者是UNIX域套接字的路径。 在请求处理过程中，如果有多台服务器被尝试了，它们的地址会被拼接起来，以逗号隔开，比如： “192.168.1.1:80, 192.168.1.2:80, unix:/tmp/sock”。 如果在服务器之间通过“X-Accel-Redirect”头或者error_page有内部跳转，那么这些服务器组之间会以冒号隔开，比如：“192.168.1.1:80, 192.168.1.2:80, unix:/tmp/sock : 192.168.10.1:80, 192.168.10.2:80”。$upstream_response_time以毫秒的精度保留服务器的响应时间，（输出）单位是秒。 出现多个响应时，也是以逗号和冒号隔开。$upstream_status保存服务器的响应代码。 出现多个响应时，也是以逗号和冒号隔开。$upstream_http_...保存服务器的响应头的值。比如“Server”响应头的值可以通过$upstream_http_server变量来获取。 需要注意的是只有最后一个响应的头会被保留下来。