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。
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% A4 z! U2 ~0 G1 a$ ]. e  m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）

/ @8 W9 u# v2 G- A, u- K9 b  C
/ ?) ?/ ]) d% _+ |

1. worker_processes 1;
   * A0 O$ }( f8 ~: a& {8 H! h
2. events{

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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

9 Y7 A$ V. y' k2 R3 X  i% \" r& A, A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。


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？

/ a' A- A) n0 w$ B- 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：

4 O8 V5 N3 ]; Y1 W  z8 L4 e# ~, a1 b

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。

2.   加权轮询，使用weight参数设置，配置如下

3.   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：
- U. Z3 c6 C( s2 o! r 其他地方保持不变，在upstreaem中如下设置：
" G) j& ~# n# f3 b
7 G% }: V; z/ p


3 {# ]7 ], i- D4.   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）
5.   url_hash策略

1 @, x0 z2 o( R$ z8 z" a, P（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

' d5 {9 @  |  m
0 N7 Q6 Z8 c2 K+ ^
url_hash策略的用处？

. ?! C- Z* ^# o8 {( murl_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。
" \+ b9 K5 e/ [9 ^1 f
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；
5 @9 ]# K8 l6 J

# u- F* C, [9 E' p
( }9 q% S; ?* `% S6 q; h其他的配置
4 i* x' C, Q& n3 G2 M备份与停机状态：
. E+ q2 m' [6 L# k5 N! h- jserver 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" g( x6 ]" t. {
' H, @, n/ }3 {6 m9 aserver 192.168.1.65 down;//临时停机维护，不参与任何转发，是关闭状态，

1 d+ y$ ^! g% V1 }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。
/ m- U7 M; g+ }. T

7 d. C" z  r9 [, ~
2 J/ |/ O! P4 @2 [+ x9 u* smax_fails:        达到指定次数后认为服务器挂掉
5 f- k! A" u- o: B0 m
! Z! \$ f0 O, o* p% _8 {0 M6 U fail_timeout：挂掉多久后再次测试是否已经挂掉
+ v" R9 b- `+ ?5 c  e1 y
配置命令
  Z* _3 s" W# {4 ]/ }5 w
5 V- C( |3 X& i& y+ jserver 192.168.1.66 max_fails=2 fail_timeout=60s;

% N5 Y) ^& u' S4 m; Y# T& w6 L1 N' j 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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