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标题: 浅谈Nginx之反向代理与负载均衡 [打印本页]

作者: admin    时间: 2020-2-25 23:05
标题: 浅谈Nginx之反向代理与负载均衡

Nginx的负载均衡是基于反向代理实现的,因此,本文先讨论什么是反向代理,再在这个的基础上讨论负载均衡以及负载均衡时应该注意哪些策略。

反向代理:

如下图所示,

. K/ ]) z- b/ s$ s

  ↓-----Nginx将结果返回给浏览器---丨                                                          对Tomcat来说,只知道服务对象是Nginx服务器

浏览器  -发起对该域的访问请求->   Nginx  --------------Nginx将请求来转发给Tomcat服务器---->  Tomcat...

                                                          丨-对Tomcat来说,只对nginx负责,将结果返回给Nginx服务器---↑

$ ~2 Q9 D  c8 \$ Z/ c7 h
从图中,我们可以知道,对于浏览器来说,他会发一个http://www.a.com/uri请求到Nginx服务器,对于他来说,他认为数据就是从http://www.a.com/uri域中返回的,事实上,当http://www.a.com/uri到达Nginx服务器后,Nginx服务器会将其转发给http://www.b.com/uri,从http://www.b.com/uri域中取得数据并将其返回给浏览器,这个步骤浏览器是不知道的,也就是说,浏览器并不知道http://www.b.com/uri该域的存在,同理,http://www.b.com/uri所在的域(图中的Tomcat)也并不知道浏览器的存在,他也只对Nginx负责。Nginx的这么一个过程便称为反向代理。
7 e% w- \% G' c1 I! G
  e$ J& A# \; H那么,Nginx服务器是如何实现这一步的呢,事实上也很简单,只需要在location中做一下简单的配置即可,命令大概如下图所示:(配置完命令记得reload重新加载才能生效)/ r5 c3 s4 i8 r! _' e: m

3 a+ ^) W3 L& V! J& u# C" g
6 g3 A  n; i# [
  1. worker_processes 1;9 C3 C, a  w' x5 i5 U
  2. events{
复制代码

: V+ f, ]9 T/ b2 h; x
2 `- b4 T2 M; S, Z重点在于location处,这样的配置代表的是,所有来自浏览器的请求,在Nginx收到之后,都会代理到http://192.168.1.62:8080所在的地方3 m; t  Q0 B3 q+ k, `/ T

2 q$ y; Q+ \; v* @; q比如,我浏览器上发起http://192.168.1.61/a/index.html;Nginx收到之后,将会发出http:// 192.168.1.62:8080/a/index.html这么一个请求到所连接的服务器上,如上图的Tomcat。
7 x& ]+ _. L. @4 J6 k  Q, q. U4 y$ E0 i6 g- q
* }& i3 g& d. X+ X2 s+ S1 F
接下来我们做这样一个假设,假如后端连接着几台。几十台服务器呢,这个时候Nginx也是做同样的代理吗,答案是肯定的。图示如下:那么,在这么多台服务器上,Nginx的转发又是基于怎样的策略呢?这个时候就涉及在负载均衡了,说白了就是,应该怎样的分发,才能做到资源的最大限度的利用?
: a9 f( h, O) o/ O/ H7 c. E" t. H# Q  @' I+ K, x% h% i* h
8 I+ f2 t8 M3 b

9 q" O$ B+ D/ c! a2 ]4 p- b  r7 c
( S. v* s; L0 [! e. U; d6 f2 [4 R* F负载均衡策略

我们这里假设三台服务器的IP地址分别为

http:// 192.168.1.62:8080

http:// 192.168.1.63:8080

http:// 192.168.1.64:8080

1.   平均轮询

配置如下图:

) u9 y# @6 }6 F# n' K- ]
' u; A; p6 v) _) @$ {5 a
" X& l6 h5 Y& t6 c

这里我们把后台所有的服务器放入upstream中,并在代理中进行引用。
) _8 L& |1 D  S, p+ @

2.   加权轮询,使用weight参数设置,配置如下. j+ p' C1 s6 B* U# b7 ]

' w' z, \. |4 r3 _3.   ip_hash策略
# v+ h  i- f! k4 q2 |6 v# E(根据用户的IP地址进行hash运算,只要是同个用户发的请求,就会被永远地转发在某台服务器上,比如张三发的请求第一次时是由Tomcat1返回的,李四的是有Tomcat2返回的,那么,以后张三的所有请求,都有由Tomcat1返回,这就是ip_hash策略),配置如下:/ R: m+ t( I3 A  @$ j- v5 S$ l* s8 \
其他地方保持不变,在upstreaem中如下设置:
  G# e. i4 T! Q1 N0 K- k& u  i$ s( Z. z: q1 l2 K

3 H* B# n6 B! Q8 \+ m1 K" T % z  w' c, z: w( i  [- N8 Z
% N* ?0 z# G5 B, J" x" P- C
4.   fair策略
& `3 V9 `4 Y. R# U, C8 z(动态weight策略,我们的加权轮询是显式指定weight的,而fair策略是根据服务器的响应能力进行动态指定的,而意义上讲,我觉得是更为智能化的解决方法,不过这里要记住一点,fair策略是一个第三方策略), ?; u  \4 g* ?2 r
5.   url_hash策略$ \6 o+ I" W  Q, P

! t* r& t# b0 C# V; [2 ?(类似于ip,只不过绑定的值是url,这个也是第三方策略)9 Z# h! h! m' {' V* {
fair策略与url_hash策略的配置与ip_hash策略的类似,直接把upstream tomcats 中的ip_hash替换为fair和url_hash即可,不过这里需要注意的是fair和url_hash都是第三方扩展,因此需要先安装第三方扩展模块,直接百度搜索nginx-upstream-fair-master.zip与upstream-url-hash -master.zip;解压安装使用make&&make install重新编译源文件即可
; W7 R) V$ I) P9 f6 [: E8 r) V9 L7 w
- o* t% c- T4 D$ @
' K/ V6 |; s$ U4 p, h6 m2 t# a: T
url_hash策略的用处?8 p1 X# R5 x9 H' L
8 i# E3 y; }( m) G/ c& H: Q7 s7 W% t
url_hash策略比较适合于大型电子商务网站,对于不同的商品便是不同的url,我们可以据此进行负载均衡。6 y& }5 Q, J8 r3 v# p5 g' j  s2 A; }; S
' G% r  I. }, @5 I
原理就是不同的商品形成不同的静态页面,然后服务器根据不同商品的火爆程度,按照命中率高的放在缓存里,加快访问速度,也就是说实现了一个基于缓存的服务器,相当于把有限的缓存最优化起来;+ Q# z) Z/ ?0 B: C& a! d1 k: Z
* M# ], \* X* k, k" p

1 a- u: t$ F: ]/ `; c7 ~8 R5 y; _2 s( d- r* Y% O, q
其他的配置. P# Q8 T+ I6 `0 {! m' X6 L6 ]: |
备份与停机状态:4 ?( E( E0 v4 ]2 m) w, m! r$ P
server 192.168.1.64 backup;//备份,不参与转发,只有当所有服务器都挂掉时才参与转发;
8 j$ a: a* a  F  s' m, ?9 ]# Q8 j1 t. f+ ?9 H, n! \
server 192.168.1.65 down;//临时停机维护,不参与任何转发,是关闭状态,
2 }3 W8 [7 O, z$ T/ Y# `
. n  R  t+ S! |  Z$ Q* xdown存在的意义在于,有时我们需要对服务器做临时停机更新维护,假如我们直接关闭服务器的话,那么对于Nginx来说,他还是会把请求发到该服务器上的,因为他并不知道服务器已关,而设置down后,Nginx则不会再发到该服务器上了,避免造成无用的请求浪费。) F: H6 x. S. r% L' M9 J6 l
5 N% p2 E* }5 p' T% W
! r# i5 B! D* s: G) N! h
+ F7 y( \7 u' Q! k8 x% I
max_fails:        达到指定次数后认为服务器挂掉
) c! q* m% F; I; I
" ]" x" a; Z: c" Z, n6 r9 U' n fail_timeout:挂掉多久后再次测试是否已经挂掉
. W2 a- R0 L2 e* F" W: m# s2 h/ T1 ^) q  O* \7 w; f, q" u
配置命令
  ?2 W) K# c4 J" g! w6 ?$ u6 ]! X; Y$ ]: \# u8 s4 t0 c
server 192.168.1.66 max_fails=2 fail_timeout=60s;2 G. E  s& T( c- j& b' b" P

- z: D3 |2 Q4 ]2 W; X  N 后记
' J' q4 V7 A! d  d) ]! |我们知道,服务器是会存储用户的session的,那么,如果按照上文所说的,比如fair策略,每次Nginx会根据后端服务器群的能力把请求分发出去,那假如第一次时分在了A,那么我把数据存储到了A服务器上,第二次时,刚好被分配到了B服务器上,那么问题来了,我的session不就不见了?(这就是我们在访问部分网站时有时我们的登录状态会不见)当然了,你可能 会说,ip_hash策略不就可以避免这一点吗?没错,这确实是一个解决方法,那除了ip_hash呢?其他策略下又当如何呢?下篇博客将会讲到负载均衡下如何对session进行处理。
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