浅谈Nginx之反向代理与负载均衡

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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，

' n6 u+ }, X% z! r

  ↓-----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---↑

* U0 N8 d9 i& k- p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。
4 ~7 E6 ~0 ^( i  b: c! }; R2 R
$ @2 ~7 s3 n- H# ^) R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）
6 i! ^  M! ~. O9 ?& H/ D! i

4 h0 U1 c# q! Z7 v0 Y# |5 c* R

1. worker_processes 1;
   
2. events{

复制代码

' {3 a4 i& w! n) S2 U% f7 u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

# Y2 r; ~! {" Q4 m% g) P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。


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？

& m! y  u! `: a; @6 A
$ q' M5 M8 ~2 J! [, f$ l1 i6 {

% }" a% X3 c! T$ D; E$ ^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：

+ _7 U5 ?  u0 [! y. k  ]

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。
/ g8 ?" H! t9 V+ J) z! A9 t' V/ c

2.   加权轮询，使用weight参数设置，配置如下
+ f5 `4 O# ~2 Y4 ]6 A7 _8 x
+ M8 p. P  G" U2 s! g9 Z3.   ip_hash策略
! x" J9 q1 G3 F* r（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：
其他地方保持不变，在upstreaem中如下设置：

6 H) u2 h3 L( J2 ]
4 z+ l4 }2 _4 C9 z) h$ p
7 ^( d6 ?; f" l2 _
4.   fair策略
（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）
4 J+ R! e2 C5 E  @3 x7 I! I/ G5.   url_hash策略

（类似于ip,只不过绑定的值是url，这个也是第三方策略）
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
8 }6 F% ~4 T) P3 w# f' H. B
7 P, o: q7 H' ]0 n& Y# L! [7 h- _
3 Y0 b1 H5 j7 C: ]3 Z! x% H# B% E
url_hash策略的用处？
- `# ~) f" P* V  \
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。
9 G2 v; N2 }; s3 [0 L) Y, b. C- N
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；

; p& u: F  X+ A7 ^( Q( @- q: G2 U
6 r+ n) d7 a. R* S( {
( K2 B+ s/ m) O. E1 n5 H1 {其他的配置
' c8 _7 G  j$ b4 \) w备份与停机状态：
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；
) h9 I3 p3 c2 Z, j9 N$ W3 ~0 p
server 192.168.1.65 down;//临时停机维护，不参与任何转发，是关闭状态，
+ m0 V5 R+ r4 G
+ j' `% o- K# O0 l8 J( }! s! cdown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。

8 q; |) |$ R0 K" g3 T5 w
4 I- p; [/ j+ M+ p; O: w
max_fails:        达到指定次数后认为服务器挂掉

fail_timeout：挂掉多久后再次测试是否已经挂掉

: Q& A* n5 J5 y" O) p7 R配置命令

" ~. B* s3 `) Q; p2 o" jserver 192.168.1.66 max_fails=2 fail_timeout=60s;

" P0 s$ ]' {  X/ `- {# |( u' B 后记
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。

) N8 C" F' {$ k9 l7 ]