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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,

# E1 q- a" @/ h1 h/ d1 G. I8 U

  ↓-----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---↑

- c  K5 C) w' m. ?7 B
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。
0 _: x7 Z% `3 m! L  ]- i& ?8 ]  O) c/ I" y( f
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)
3 d& v1 Z5 c0 n- D" w  D) z/ }/ }1 E) ^6 A6 }3 J) N/ [
: R1 Q( |$ D  }" j: m
  1. worker_processes 1;
    0 P; e! r: P5 l% ^9 A' _
  2. events{
复制代码
9 }" R* T7 p' B
* Q' W5 }- Z, o) G
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6 D. J( ?9 w( q8 G

4 W! `: Z" Y  S  a7 ?3 t9 v' v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。  v! Y" a$ m" j( d. b; X* }2 u
( Y& K9 T  h) K7 r" I; q0 N' i

) Y+ N" K/ M& e2 u+ w1 M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?' Z3 `2 L0 m$ \" r
! U* Q( x+ u6 b# `; s8 i

  ]+ S1 ~6 ^- I3 C/ a6 l. i " N7 B4 `6 w9 W' \5 e

0 L! B. Y7 n4 P: Q7 _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:


% Y) I" A6 [$ ` * ~4 Q. l7 r# w- `# H
$ ?7 d2 D" B  P" S( s7 U

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。/ a9 f( w( x" n; y3 d

2.   加权轮询,使用weight参数设置,配置如下
! U. W1 E+ X: j9 k9 W# l6 z & P& V, Q9 T5 `5 D& |
3.   ip_hash策略+ I+ K! K5 P+ z. P# x' y
(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:" d6 o0 U7 P& A6 z
其他地方保持不变,在upstreaem中如下设置:
/ e9 z  i8 c, `" g. m( O0 A. n6 x# o* o7 U% J
& ]* K/ e/ R2 T; Z! N: z4 G' g
1 m2 k/ A7 M% B8 V8 r

8 p" h0 k8 d3 D  K4.   fair策略$ n  Q) u/ X( T. l. l5 f+ F- r
(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)
5 M/ L# W5 c) M5.   url_hash策略
1 b, }/ F: {) r& _% N1 t8 x0 g# W1 r; d" o2 Q
(类似于ip,只不过绑定的值是url,这个也是第三方策略)0 H2 D1 l/ ?* J( W" \* U! P
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! Z% [9 B5 _* {! i, K* x
4 `( _( L1 `, R8 k* w$ M

& D8 S# b1 c% F# [; k$ Q* n, @: i7 ?( j# q
url_hash策略的用处?
0 e3 L7 x  }/ X" s8 |
( t7 f  @3 v4 d5 v) _! `4 ourl_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。
% h& a1 {: j2 G
& l# [2 X! y# `* O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;) v, J$ f* }4 E2 d$ C) e
/ @* h, R" K$ v( R9 |* t
$ x9 X7 [7 d' g% L

& J& Y7 F3 k' P7 o# f& ?其他的配置
& @- _5 n, _: f5 h# e备份与停机状态:
. Y5 K) J! e8 ^, A; ?6 g1 j$ J3 Oserver 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;+ C& ^7 w5 `* [9 Z

1 e# {8 Q0 S4 `server 192.168.1.65 down;//临时停机维护,不参与任何转发,是关闭状态,, Y, E4 o& I7 X7 n
* K! m/ f8 f) q& t6 p% Z+ ?& }. Y
down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。
- W  D# x) H: b$ u
* B( Z8 ]# h! j# J5 ]+ J0 d$ S+ y$ D  `5 J

& V  |( s6 W6 J8 k! Z8 W/ X" g. Lmax_fails:        达到指定次数后认为服务器挂掉
1 C" u# X# n- w, `# a& V+ d0 D- A2 [6 n- V' I1 e: s* A* l
fail_timeout:挂掉多久后再次测试是否已经挂掉
: j; k, y/ d& ?% I& g( N- c
5 k; A1 G/ `1 [' k配置命令
) L, q0 b5 E+ X# M* g* E3 c1 L2 c2 A
0 w# v! o9 n, N7 V' o) Vserver 192.168.1.66 max_fails=2 fail_timeout=60s;
4 \2 m& x0 H0 l, S( L# S: }' }( m4 {# `
后记+ E% M4 Z/ V& o4 u0 Q
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。7 E; k! L+ O' v- J
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+ d, G0 g4 S9 A
" r! q0 f0 B' B/ K8 C5 J  y: x# {
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