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---↑

/ P6 b! T7 p/ x; D+ d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。
5 g0 l, M$ u; M$ Z
+ n$ @0 I: c$ i- U. N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）
, i" i9 s* f, P0 q; E

1. worker_processes 1;
   
2. events{

复制代码

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

; ~# l1 m; o6 H# a9 @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。

2 L) ?6 ^+ M5 y
& f1 s8 z2 c2 J5 y! 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？
, r- a; u' {- r
5 Y* F0 q8 T% [- i1 G& G0 N

: x% T$ L2 z$ q9 R, C+ F
: Q) ~2 t- ~2 |8 Q( s5 J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：

: ?+ Z/ C+ y1 ^
0 e$ F' H6 }* l3 D* N
9 o, r4 p# W" p( f

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。
& L& B2 X; ?; L! q  v" j4 Z: D  o9 I  j

2.   加权轮询，使用weight参数设置，配置如下

( w0 z% j- M4 e" B; w6 q6 {3.   ip_hash策略
3 z$ \7 @: W( `8 m& Z+ A7 Z) h（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：
2 O+ b; d0 B0 {4 i! F 其他地方保持不变，在upstreaem中如下设置：
+ i3 x, w. Z* r! f  i, Z" l2 a


+ {' E1 S8 r& L' K( h% I5 M  D' M
3 B) n! i( _; k& `7 A+ X4.   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）
- c9 K7 ?% f- m% y. y5 r* W5.   url_hash策略
4 S2 @" y' Y. m1 H( N% w
（类似于ip,只不过绑定的值是url，这个也是第三方策略）
$ X6 h  u6 l) n- {0 L, [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



url_hash策略的用处？

0 z" `  B( ^2 @* t* b0 zurl_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。
5 T$ x( }3 W  i/ e6 K5 f7 m
- ?  ?2 r4 |8 q4 A& a' c& \6 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；
2 J7 Y  K# G- Y
( m! x, [, \; z- z1 Z3 o) w

其他的配置
" ]: n. P% m/ J7 C$ m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；
" N9 H7 _1 P/ I9 e* I, \- E
server 192.168.1.65 down;//临时停机维护，不参与任何转发，是关闭状态，
! I$ x0 y! \: p+ d* k3 m
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。

% z, L1 [5 l( K& c- K8 i2 ]% [

* X. b7 V: [0 g9 ^1 d& u# Z) ^max_fails:        达到指定次数后认为服务器挂掉
5 x$ r# K5 w- g
( u# k1 Q2 M4 k$ a. @1 t6 q& b8 l- ` fail_timeout：挂掉多久后再次测试是否已经挂掉

配置命令
% i  }7 |1 ?: g# T9 M
/ u5 V6 {# S& H" @4 N, Mserver 192.168.1.66 max_fails=2 fail_timeout=60s;

2 ^5 m6 k- `9 ^ 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。
- F* B, f& [( m7 U0 l" X




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