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，

) v7 Z% E$ v. y$ k7 ]9 s; 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---↑

) |  o2 f. ]; A# N8 J' {/ r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。
- P% k2 [: M% |3 \* v7 V
, T' X* @9 |; s& ~3 K& o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）
+ ^5 A3 h: \7 G6 u, u: z3 A& n* X4 L
% e' _( ~, V- Z/ d$ c

1. worker_processes 1;
   
2. events{

复制代码

: h9 O& q9 _  ]2 M0 n6 b* n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
3 ~5 P! l' ?3 r6 K: \: d, 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。


# u0 b$ U" ?. K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  w0 a* C1 b3 U+ T
- e: K: Y1 Y% X$ V  t6 O
+ V. Y% x, s4 ]5 f1 j- B& W# S" E

1 q* |. @- n- H( X5 l  \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：

9 s6 x3 x2 r2 V$ o
# l+ N1 g8 ~' W* S/ C
) p! M3 E6 }0 ?/ a+ I8 o. P) @3 x

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
8 A; Y  c  v0 U( ^
6 [7 F7 U- R% ]3 Q; R9 H# u) G9 [3.   ip_hash策略
9 h$ c- c' f1 G5 I/ f1 a1 B  f  u（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：
$ K7 K6 }: y1 z% n4 e$ u 其他地方保持不变，在upstreaem中如下设置：

8 S( d& T2 D( O- @

$ W: h' k3 O  A+ I4 _& t
$ f# M, s. V/ A7 z! C. p, c  q) o4.   fair策略
6 X2 y3 x1 M1 H7 E（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
2 B' Y/ a& p& F
（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
& ^) x* y4 j$ {8 T, A


url_hash策略的用处？
5 q4 Z: T& {0 N. u/ B
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。
$ ?! C! |! \8 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；



其他的配置
9 ], [  a; [+ \' }+ e$ [, C0 H! E5 U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；

server 192.168.1.65 down;//临时停机维护，不参与任何转发，是关闭状态，
0 a3 @& H  j, P5 D- k4 ~
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。
4 H) @" w5 T% T" Y% x
% ~2 q( `6 A9 a" i4 x1 V; C" i# u6 l

! Z. o/ q- X1 \7 G" S1 {# tmax_fails:        达到指定次数后认为服务器挂掉
9 J+ o7 v5 a) n
, `3 T; C" r. e  b6 _0 [ fail_timeout：挂掉多久后再次测试是否已经挂掉

配置命令
# \  f! X+ Z5 l* ^6 p
server 192.168.1.66 max_fails=2 fail_timeout=60s;

' n) N4 a1 k4 g% X3 J+ U 后记
# o/ ]# K- y) |% F0 ~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。

) s4 w* W4 t7 c) b* K. h3 ~



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