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，

/ Q9 B: a( m  ^2 n, m# r$ U6 g8 M

  ↓-----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---↑

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。

: `8 s6 W+ |: q7 v) K+ r3 b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）
& T' U; H# d9 L% w$ E0 g' W

% p/ z2 L6 t7 ]1 g4 ~5 y

1. worker_processes 1;
   
2. events{

复制代码

) j1 d! h3 n: h. y0 i* V+ ?
# [$ V7 P- |1 |4 v" C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

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。
& y% E% ?* C6 i- K' a5 S0 _4 j
9 i- {! ]) ^2 n" f" R( O* N
9 P: E$ y, d5 \5 g! D" m- b, u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？
3 f5 a( {; G7 q' Z" e/ @" }7 b
. s9 {% x" O2 F7 M2 Q; v
9 R/ b9 s" o, w" q% [3 g% i+ r

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：

( k; G) M2 q7 p2 H( Y
" K4 a5 _* A2 i2 F) r

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。
% S. [5 P5 `0 |6 \# R

2.   加权轮询，使用weight参数设置，配置如下

" C5 w3 E7 U" \3.   ip_hash策略
: i' b6 F1 i4 T' b5 k（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：
) l3 C, Y( o; ^" s+ z  [& T 其他地方保持不变，在upstreaem中如下设置：




4.   fair策略
* H$ W' O9 |) B8 _/ J（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 S+ ], N: Z0 Y; e5 x5.   url_hash策略

2 U! {0 N# g# k* ?（类似于ip,只不过绑定的值是url，这个也是第三方策略）
! P* h: r3 V0 e/ bfair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
; S0 f$ g6 U0 u! ~
% v; k1 b( g% e- F! z

url_hash策略的用处？

9 L" Y$ ], R7 q) u# Jurl_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。
% |' ?3 H* k0 C
: @: ?2 L& J, }9 K1 `# G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；
8 R7 r7 {' j  X2 E( `


其他的配置
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；
; v, z$ ^2 K# l8 A4 n' e" ^- B
server 192.168.1.65 down;//临时停机维护，不参与任何转发，是关闭状态，
, X- H1 p* |# U* m8 c
2 W6 B5 T( r1 j$ m/ m5 ]* |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。



+ j: `) {! @4 O3 ?" d0 ^' xmax_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
+ C2 J* r5 y' `6 Q1 L: b
) |1 y: O* |9 f# D5 {" X& W配置命令

server 192.168.1.66 max_fails=2 fail_timeout=60s;
/ C& r- G) n, G- v8 a) g
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。



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