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[centos] 浅谈Nginx之反向代理与负载均衡

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发表于 2020-2-25 23:05:39 | 显示全部楼层 |阅读模式

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,


6 m& C$ i. c$ y; 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---↑

8 s; P& J! z7 y9 [
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。
" l$ B& {& R/ ?# {( t; X+ ?# O, `5 y2 B2 c* J7 J
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): v% s8 A* _& \9 P5 L* k# d# {

  b/ r7 Q) v, J5 l; B+ X  b
) E6 u/ @$ v8 @5 D: p. M3 L
  1. worker_processes 1;
    % W2 J$ b0 x" y; h
  2. events{
复制代码
/ w7 ?* B4 T, F1 E' a( L
" a. X" P5 y! _  W8 h
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' F1 p  g7 A( C+ W

; `8 D) Y* d6 ]7 Y, L: E  Z  [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。
. E& \" R" Z$ ^% ?% @, i& `/ {9 \' W9 \+ b

; L" S& G$ |. c( m9 A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?
6 f5 g2 Y8 G1 F7 d5 n! j: Z$ {; z" N6 c! s

! @/ D0 Q1 {% Y 微信截图_20200225230312.png
. K7 q& ?2 q1 @
* j, `9 p7 D2 g" y2 D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:

$ ?2 Y- e6 v: W* K# y, ?$ r3 v
微信截图_20200225230312.png & q4 g& {/ }  I0 m! k% i" Z

  {1 }7 o/ _, ^' L) C1 W; z

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。+ N, H2 W+ N3 N$ ?" T2 S9 P0 ^

2.   加权轮询,使用weight参数设置,配置如下
0 W0 O! [, I4 l; z& Z. @' v 微信截图_20200225230312.png
  ], Y& [) ~, [0 s6 C* B3.   ip_hash策略: r8 W6 S: K7 _; k- i( c1 A1 _5 Y- E' V
(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:
! M* `& x: d& @4 u' M) w( J1 k5 e 其他地方保持不变,在upstreaem中如下设置:
( p1 [; b9 Z4 J* l8 A$ o' j
* e3 |" T  P9 I0 A
5 l  T' r0 _  j/ B1 Q 微信截图_20200225230312.png
9 G1 n9 Q6 ^6 n$ A" E
* I6 S; Q9 ^4 r4.   fair策略
) r7 |$ D+ l) @2 D3 ?& o(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)
& G  b: g  S3 t+ Q# u5.   url_hash策略4 e4 @3 c0 y, O

" D# i- t8 \$ |7 E(类似于ip,只不过绑定的值是url,这个也是第三方策略)$ t8 e7 _9 Y2 o% j9 D5 r  i5 \
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
' S* T; w* _/ F, _2 x" }& X" j
& A  X5 h  R3 M# s2 R) P: i. J1 t, A! i+ L" o; w

# t. I6 t. c+ y4 e& Y1 \) _$ hurl_hash策略的用处?/ S  y+ O5 C; p
0 v+ ^# D8 O9 K# x, Q, t
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。- ^, d/ x0 h! _

" b  M! |- m% h  N$ {+ @5 i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;& }4 `, ~: \* O$ {
4 q, f" Y5 j. z; [
0 W% N5 j9 u, ~! E* \
* @. u& q, H) o
其他的配置
5 V% B% Z8 j+ b; q" E* |备份与停机状态:
1 x& V8 w' S, M# ^  _$ Pserver 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 m/ r# s3 P9 N# K+ i, |( i6 P! V- t8 ^( [- D
server 192.168.1.65 down;//临时停机维护,不参与任何转发,是关闭状态,: V, H6 l+ J( N4 k& Q0 q

2 V4 {3 m/ @$ `6 ldown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。
1 P7 o/ P% K2 T# f6 N- h% L7 G, G% k' p

" x8 L& _& n- b
1 f7 i; t% w! ]max_fails:        达到指定次数后认为服务器挂掉7 R+ ?! z1 i8 D  j. e( W; o. V
2 L1 F, g6 A; }! t5 X4 Q# Z( q* {
fail_timeout:挂掉多久后再次测试是否已经挂掉
5 Y" z' d) |% X, _: _) M7 ~
# c' @7 n$ h* @# ~& ]" k配置命令
1 M2 w# A% ]2 w% h. s, S
9 G/ g: q6 a- u- k+ ]4 Z/ rserver 192.168.1.66 max_fails=2 fail_timeout=60s;
6 \" E" i. i; `' F
. @5 {5 w# f& j+ o8 v% l$ f. I, p 后记
9 l- T, p: R+ i- ~' _. z! ?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。
- G: ^) `/ k7 |7 z
7 o! I% D) [) Y  G2 u2 X
/ c- [: _" e' u% n; d/ m/ @& }$ R: m! h

: r3 a1 X7 d: p# Z
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