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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,

, R3 ?" x+ L4 k0 T. w

  ↓-----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---↑

5 O! l) m0 R6 o5 B; }
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。& w0 s5 J4 V# H

2 m) ^8 y7 x; I* L/ E" {1 l- 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)
  h) S2 g! N5 R
  K' F5 \+ w# X9 y5 t0 n' X7 S, h1 I! h* J
  1. worker_processes 1;) z; q9 ]- e& \' x2 ?/ _
  2. events{
复制代码
; M& ~( Y/ {1 |4 o# |1 c

3 c2 }( a" u! g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' `/ y2 T; p) w0 g, [" g" d
! E* ~* P: d; I9 y6 l# `' [
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。
7 w! b& n6 D( Y' N) g* J- ]0 b- e1 ?" P

! Z9 ~0 T% t* L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?4 U3 o! c9 l4 Z* g- T  U
; |4 m( Z* P/ U0 @( \/ Z" ?
1 o' _9 u3 d! f3 O
微信截图_20200225230312.png
! C4 U# V! E) u  f% t6 A* l* r7 U
1 Y9 o7 x# A4 L1 f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:


. u' z9 [4 C$ D# }7 p 微信截图_20200225230312.png 9 d4 y$ b" i1 |" N9 Z" `

  b, f- j7 t8 ?8 e( Q

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。
5 A+ r0 @( o: \5 j% ~* @

2.   加权轮询,使用weight参数设置,配置如下0 x7 `9 m( ^; r9 M
微信截图_20200225230312.png . `& }. r: g" o7 d* E9 h/ u
3.   ip_hash策略% {& M! ^! i" c. n# J
(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:
0 q- j0 U2 A2 E2 H& E  t7 W  b) {: `$ `) Z 其他地方保持不变,在upstreaem中如下设置:
$ C* @5 c& ?$ @# v$ m# n
0 F: p2 o/ u2 t/ g# J, L, G6 t* W4 N  P4 x
微信截图_20200225230312.png 4 A1 E. E/ ?8 U2 n$ e

. j! ~6 y/ H4 t. t* S, ]4.   fair策略
6 h6 k- e& t* \(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)& S. x7 Z% c+ p
5.   url_hash策略' {0 c% t/ L! a0 d2 H

" s' o( ~% r# u$ q* x2 B(类似于ip,只不过绑定的值是url,这个也是第三方策略): s9 o* F( b5 j
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7 `7 T4 J8 V% A( Y, Z# P
/ F& V2 V- o2 J" b# \

- D9 u# x6 r4 Z- ?5 L2 _5 q" j, X: j% N8 q
url_hash策略的用处?: F+ C9 G  o' N! B& R, E; n7 C
# G- f' E5 g1 H; M0 C7 d
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。
  V* W3 K  A* q  x/ q! A# n) w2 I8 W7 @2 o: }; a
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 P) {3 B% D  r5 E$ t0 S. j  k* ]  X
" z9 S% ?1 v! R7 H& i

0 S& k- l; {# e1 r/ b( O其他的配置
. N( b  x. k) i( n备份与停机状态:
- f. J" ?* v) s) b9 B. O" Bserver 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;& R3 S0 _+ r2 A( h2 O5 ~1 P
6 S. 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,' |! ~, u" j0 \& |: E/ A! j
9 C3 F& b. M/ Q& [- a! c) `
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。/ t! p  ?6 k% ?9 C8 `

& l3 O  q# h/ H
3 [' P& Y+ {. {  ?( ]9 ~( b
+ I: ?( Z* x# \* y/ J! l* x' @max_fails:        达到指定次数后认为服务器挂掉
/ q- m! w% p$ L
, w* X" j+ Z; e: i+ ~8 H fail_timeout:挂掉多久后再次测试是否已经挂掉
% i# I( ?. Y* g1 D; Q+ u/ ^: U  j2 q; y7 X6 k$ v
配置命令- m' A9 i8 P) k

: W, |( R8 ^6 a9 c: a6 a6 [7 ~server 192.168.1.66 max_fails=2 fail_timeout=60s;
* n/ @* ~+ p% p) F! |/ p. o9 S0 u
后记5 a: H" u$ |2 C+ G) N3 S! `
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。
. p4 z% T+ H6 \& C5 c/ Q1 C) t9 O8 P: ]7 e  t+ S- q: Z

1 h; e  v8 o/ V+ t  @8 m5 |9 l" d& p* f7 \6 V& @

7 i7 P" l! P' B" o% [7 j: X* z' U+ _* W* A2 |0 ?4 n9 E
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