更新时间:2024-12-04 GMT+08:00

Nginx Ingress使用一致性哈希负载均衡

原生的Nginx支持多种负载均衡规则,其中常用的有加权轮询、IP hash等。Nginx Ingress在原生的Nginx能力基础上,支持使用一致性哈希方法进行负载均衡。

Nginx默认支持的IP hash方法使用的是线性的hash空间,根据IP的hash运算值来选取后端的目标服务器。但是这种方法在添加删除节点时,所有IP值都需要重新进行hash运算,然后重新路由,这样的话就会导致大面积的会话丢失或缓存失效,因此Nginx Ingress引入了一致性哈希来解决这一问题。

一致性哈希是一种特殊的哈希算法,通过构建环状的hash空间来替代普通的线性hash空间,在增删节点时仅需要将路由的目标按顺时针原则向下迁移,而其他路由无需改变,可以尽可能地减少重新路由,有效解决动态增删节点带来的负载均衡问题。

通过配置一致性哈希规则,在增加一台服务器时,新的服务器会尽量分担其他所有服务器的压力;同样,在减少一台服务器时,其他所有服务器也可以尽量分担它的资源,可以有效减少集群局部节点的压力,防止由于某一节点宕机带来的集群雪崩效应。

配置一致性哈希规则

Nginx Ingress可以通过“nginx.ingress.kubernetes.io/upstream-hash-by”注解实现一致性哈希规则的配置,如下所示:

1.23及以上版本集群
apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: Ingress 
metadata: 
  name: ingress-test
  namespace: default
  annotations:
    nginx.ingress.kubernetes.io/upstream-hash-by: "$request_uri"  #按照请求uri进行hash
spec:
  rules:
    - host: ''
      http:
        paths:
          - path: '/'
            backend:
              service:
                name: <your_service_name>  #替换为您的目标服务名称
                port:
                  number: <your_service_port>  #替换为您的目标服务端口
            property:
              ingress.beta.kubernetes.io/url-match-mode: STARTS_WITH
            pathType: ImplementationSpecific
  ingressClassName: nginx
1.21及以下版本集群
apiVersion: networking.k8s.io/v1beta1
kind: Ingress
metadata:
  name: ingress-test
  namespace: default
  annotations:
    kubernetes.io/ingress.class: nginx
    nginx.ingress.kubernetes.io/upstream-hash-by: "$request_uri"  #按照请求uri进行hash
spec:
  rules:
    - host: ''
      http:
        paths:
          - path: '/'
            backend:
              serviceName: <your_service_name>  #替换为您的目标服务名称
              servicePort: <your_service_port>  #替换为您的目标服务端口
注解“nginx.ingress.kubernetes.io/upstream-hash-by”的参数值支持nginx参数、文本值或任意组合,例如:
  • nginx.ingress.kubernetes.io/upstream-hash-by: "$request_uri"代表按照请求uri进行hash。
  • nginx.ingress.kubernetes.io/upstream-hash-by: "$request_uri$host"代表按照请求uri和域名进行hash。
  • nginx.ingress.kubernetes.io/upstream-hash-by: "${request_uri}-text-value"代表按照请求uri和文本值进行hash。