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，

  ↓-----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。
6 F+ D* [2 S! x
8 D: @4 i& @0 N- V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）
% L2 i' }: ?; X9 N) F7 Z: W
8 |0 E  i: }% t6 }' _9 N
. t- W( W* a, _3 _& Y9 w9 \$ r

1. worker_processes 1;
   " M$ V  f0 C# z
2. events{

复制代码

% x% I! S+ m8 _
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

, i0 ^5 Y& B' o8 a1 ?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 t* b6 ?1 i) E8 S) v1 O3 w. Q
+ L. n1 D0 {/ P1 I
% V" H0 A" j! A+ T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？

: f0 Z& r; C" c
1 T4 c% L! D/ f! b: j# W3 K: u

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 }% g* d. T$ Y& g$ W5 `3 w: A

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。
" @* q" W1 y8 T; |5 e+ e# g

2.   加权轮询，使用weight参数设置，配置如下

6 b5 P! G% }5 {( A; Q7 N/ i3.   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% P* i, R3 @& y) {( j& W
: [; f8 d+ O+ K2 c7 z
$ b0 Y, o$ {! }! x( P
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）
  Y: @# o6 M/ S+ I9 Y! u& b5.   url_hash策略
% r. A# u0 X/ A) b9 d" X$ K
（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
: i' ]) K) M) S+ \$ J! j
+ J6 T, k8 |5 |: `
( j1 \) ]/ B, O/ b( e
6 f+ }1 i9 F) `" |' {% Jurl_hash策略的用处？
& I# s  {+ f" ]0 N8 Z) t
. D  v6 {  V" _, {7 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。

' i" I' @2 L. K' Z: I- G! S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；
# c2 c# Q3 a% ^; f- l" ^) `) P: \

' u5 z+ U) i3 c  r
/ b# h+ k1 X  U& n& w, h" v4 U其他的配置
$ ?- J  \# O* r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；

* ]% x) R2 W/ }' userver 192.168.1.65 down;//临时停机维护，不参与任何转发，是关闭状态，
7 ?/ E7 G4 |1 e  e; W
% Z1 V5 V* |2 @4 E+ b& vdown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。
- E, ]* Y: ^' {0 c: E' |2 m

$ q& P! U1 @4 j' o6 d7 x
5 `2 v) Q. m. P( [max_fails:        达到指定次数后认为服务器挂掉
# M3 q$ r/ c% w6 f9 ]5 |
! E+ J& Y- \4 Q1 I0 ?( \ fail_timeout：挂掉多久后再次测试是否已经挂掉
  g! J  R/ v4 _2 L
9 S% h0 R2 h9 X0 y0 x1 A' }! Q配置命令

server 192.168.1.66 max_fails=2 fail_timeout=60s;

后记
& A0 i3 s3 ~/ I0 L: O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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