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，

( m1 Z( B, ]1 i+ D' I

  ↓-----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---↑

7 e& k9 U  q. M% N5 Z$ _* E5 _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。
' C  o2 `& _1 T8 M7 z
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）

, d- f. d. K* N/ [3 h
* V9 z7 `' }* `. u% P1 G3 j

1. worker_processes 1;
   # q5 I0 w6 h& `: f
2. events{

复制代码

/ t- D! l. F: N/ h5 |7 \3 ~. B/ ^' X) z
/ |2 D; z! W- F  c+ P( r% _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 j* H: ^6 N/ n0 B% e! 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。
9 m4 m/ M, V5 I7 i1 ^$ }
% U$ B4 n/ ?0 Y$ p/ [* _" Q- l
5 \2 f/ W2 H1 [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？

4 f* v6 m* [- |8 p. d, B
+ G& J: F" P7 m$ K3 f! C% r9 P
3 n3 k3 G; W: c1 O% h& \: }1 A
" F4 o$ [2 `- \0 x- }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：

0 W0 s# S+ N' j% N) {$ G
" z) Z5 O4 h) W" _

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。
! t9 V- U! T1 z3 s# c9 U- {( Z

2.   加权轮询，使用weight参数设置，配置如下

. |8 ~. h: M, I% {* m( U3.   ip_hash策略
（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：

! F# d$ f" r/ h' d2 [- N( s
1 f6 I3 m5 @( u# @4 v% y
" ]% m$ V  K1 b0 U5 c3 {* G3 R
4.   fair策略
7 P' k  P$ J4 w+ a2 W（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）
" ?% k& v8 I) H1 i4 K' l( _3 z5.   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


' a$ ]" H' e0 j: r. o! B
8 \: i7 Y$ ?0 ?. ]9 w6 q( K# durl_hash策略的用处？

4 {; o" E) C) g# a3 C! {+ f2 Nurl_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。
) `, z( V; Q( g/ W9 a# I6 }
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' B3 g: t3 X% v+ u) T
4 d* [7 _0 ]+ T; q9 Z( d
其他的配置
# T. H3 n- R  j1 X备份与停机状态：
/ ]% ^" V, z/ [2 h+ M, Q) Xserver 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；

, E, D. [& l* W% Q' d3 G1 Oserver 192.168.1.65 down;//临时停机维护，不参与任何转发，是关闭状态，
2 c/ |9 J+ ?8 W
6 R; m0 N+ n' K1 @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。
/ i5 d, J6 r  X) D; ]
5 j0 k$ Y9 `0 R+ B& r

) \) C9 L7 L- d3 m' {' X6 q; O  `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
; d9 @4 I) \" A- i, x6 \, K
配置命令
7 ]9 E. {6 Y) n5 M( u
0 |. k; ]& {1 Rserver 192.168.1.66 max_fails=2 fail_timeout=60s;

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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