負載均衡在服務(wù)端開發(fā)中算是一個比較重要的特性。因為Nginx除了作為常規(guī)的Web服務(wù)器外，還會被大規(guī)模的用于反向代理前端，因為Nginx的異步框架可以處理很大的并發(fā)請求，把這些并發(fā)請求hold住之后就可以分發(fā)給后臺服務(wù)端(backend servers，也叫做服務(wù)池， 后面簡稱backend)來做復(fù)雜的計算、處理和響應(yīng)，這種模式的好處是相當多的：隱藏業(yè)務(wù)主機更安全，節(jié)約了公網(wǎng)IP地址，并且在業(yè)務(wù)量增加的時候可以方便地擴容后臺服務(wù)器。
負載均衡可以分為硬件負載均衡和軟件負載均衡，前者一般是專用的軟件和硬件相結(jié)合的設(shè)備，設(shè)備商會提供完整成熟的解決方案，通常也會更加昂貴。軟件的復(fù)雜均衡以Nginx占據(jù)絕大多數(shù)，本文也是基于其手冊做相應(yīng)的學習研究的。

一、基本簡介
負載均衡涉及到以下的基礎(chǔ)知識。
(1) 負載均衡算法
a. RoundRobin: 對所有的backend輪訓(xùn)發(fā)送請求，算是最簡單的方式了，也是默認的分配方式；
b. LeastConnections(least_conn): 跟蹤和backend當前的活躍連接數(shù)目，最少的連接數(shù)目說明這個backend負載最輕，將請求分配給他，這種方式會考慮到配置中給每個upstream分配的weight權(quán)重信息；
c. LeastTime(least_time): 請求會分配給響應(yīng)最快和活躍連接數(shù)最少的backend；
d. IPHash(ip_hash): 對請求來源IP地址計算hash值，IPv4會考慮前3個octet，IPv6會考慮所有的地址位，然后根據(jù)得到的hash值通過某種映射分配到backend；
e.Generic Hash(hash): 以用戶自定義資源(比如URL)的方式計算hash值完成分配，其可選consistent關(guān)鍵字支持一致性hash特性；
(2) 會話一致性　
用戶(瀏覽器)在和服務(wù)端交互的時候，通常會在本地保存一些信息，而整個過程叫做一個會話(Session)并用唯一的Session ID進行標識。會話的概念不僅用于購物車這種常見情況，因為HTTP協(xié)議是無狀態(tài)的，所以任何需要邏輯上下文的情形都必須使用會話機制，此外HTTP客戶端也會額外緩存一些數(shù)據(jù)在本地，這樣就可以減少請求提高性能了。如果負載均衡可能將這個會話的請求分配到不同的后臺服務(wù)端上，這肯定是不合適的，必須通過多個backend共享這些數(shù)據(jù)，效率肯定會很低下，最簡單的情況是保證會話一致性——相同的會話每次請求都會被分配到同一個backend上去。