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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,

' ]- e$ L/ {' ]8 D* ]

  ↓-----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---↑


, d9 S) h& R# s5 f! K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。
& g" C" b% E- f& P+ W2 ~; D
" O0 G$ B3 ^, |( j) m4 j( S4 w0 a& y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)
+ M" [) d- K  W& w! U/ q5 Y+ X6 z) D) D7 x- e  }
) i0 D: B/ r* G% u
  1. worker_processes 1;
      |4 E7 ~* f# ?; e" ~! Z
  2. events{
复制代码
* S3 K# n. G5 F# w4 T( m

3 n) o% h, g' C4 Q  g" S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5 I; t; s$ v5 N8 v' |, W

# Q  R' Y( x7 H# f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。. w/ n& o9 h, J5 |

4 k" q7 w! u# \5 }9 ^  O, S% i  Q) G! ~- G5 q
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?
; T5 m5 b. w' K- `
3 d) u: X! C5 H8 x% z
$ `( d2 j# Q" X+ M
2 Z# l/ R# d* T* P, e
" x* P; U( ^' P- B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:

# j/ v- z. K' V# v8 V
& ^+ T' Y" o3 y  G1 t* j6 E1 v7 X; u

+ P3 K/ c3 G8 J! N: r2 [

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 ?' C  E( }9 I

2.   加权轮询,使用weight参数设置,配置如下
( T. t8 k, O0 G7 g, y4 d* M
' {+ O  s: ]- M- k$ m( y3.   ip_hash策略
1 {6 K( V  {# U4 r; p! z(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:
" D" F, A. }; G9 Z- y4 ^ 其他地方保持不变,在upstreaem中如下设置:
+ @) O5 W, I  f' L  I( V2 J
- E- K( q  Z' h7 y3 C# J3 a1 C) {' N" j1 @+ ?7 a, c; I

& l% ?. u1 b  v3 T" d
. s0 r- G: w; y, `1 ~/ y$ e2 _$ m4.   fair策略
/ L( v+ p( C1 \& M(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)& _/ v: P2 @& s* L: I2 Y
5.   url_hash策略
! s( \0 p! E* H4 I# b0 [
7 [6 ~: W# B5 G9 ~7 c  M$ o+ G; L(类似于ip,只不过绑定的值是url,这个也是第三方策略)3 v1 ?1 r7 p% T/ k, ^$ K5 ~1 \! w
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
% X8 q: x' ^8 z5 U
; R1 h3 [( z; F2 x! _! k# i( V
" c7 ~( \) M" e/ G$ q+ P0 |1 Q; M
  v+ J1 Q: ^" P# E2 _% Z: L1 aurl_hash策略的用处?' ]+ J( Y. O, h) e; G# e

6 ^: t& Y9 e" [3 X3 s3 C$ uurl_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。
, `/ x2 Y$ T3 r+ ^7 z9 g! ^& Z  U1 y- W
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;" t! O: \) T& i* ]6 y6 p* G4 U/ ]
  b1 n5 H( Q3 H2 ]9 U" r

# o6 `6 V( q2 A, L
5 p/ u: [, P8 _3 I) w4 Q其他的配置
: t% f7 a$ k) U! t9 x0 }备份与停机状态:$ n) w' _3 s6 R+ k- E, `
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 M6 d3 `7 `. m7 U  P' u8 F1 O
# |( |5 F* x+ oserver 192.168.1.65 down;//临时停机维护,不参与任何转发,是关闭状态,
, ?9 c4 G" u/ U; P4 T3 \) l0 V& O& X: t
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。* t1 b2 _/ q  H& Q8 `- `+ w! \
" Z, h& t# J' h' M, ]( f2 x

  X3 {4 P  G$ r, }
( I1 r9 L6 D) G+ j6 [% Q/ B' ^max_fails:        达到指定次数后认为服务器挂掉
% X  R" m. r$ g; P, I: B1 d- w+ e- B/ U& x0 B5 ~
fail_timeout:挂掉多久后再次测试是否已经挂掉
- \. |" B+ Q$ |. ?0 K4 j0 G8 ?; h' M
  H4 j; Y6 @, E- r. m. d配置命令
' _! l# g0 W& ?- u4 c) f' U% Z0 e
; L7 z8 i$ J. iserver 192.168.1.66 max_fails=2 fail_timeout=60s;1 A) P& P3 o( h/ H* t2 Q
+ ^0 D  m/ D. ^6 J! T+ }
后记
+ ?! D! Q& c# r2 P5 T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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