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---↑

  M+ k* c$ _! v6 [0 L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。
. L: x4 G8 D; k/ r
$ k+ F/ s% i$ L  r: a. ]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）
" k; X% M+ C9 L! x  E

! k/ ?" i4 j. V7 w* B* s* f

1. worker_processes 1;
   
2. events{

复制代码

4 X; b: k+ e# e$ w; ?
4 E- P: ]# L3 {1 V/ ?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

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。
( b" F5 F0 j8 l: _% V% H
& @$ }* u/ ?# C+ A
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？
+ ^- j4 O% N% F6 x% ~/ c
) h0 I0 E6 D/ D6 e6 Y
6 H# j' e" j- [# S# J/ S! ~4 X

5 ^! e9 y6 `1 b; h' H7 ?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 X; Z5 d8 M7 V. `; ^8 z0 M

# b1 b/ ^: C8 w! _" A6 _

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
8 s( q0 G* V1 w（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：
' v: s6 L5 [1 g$ ]1 h



4.   fair策略
  l& y! m: u1 r" L+ \8 y- A* [( Y0 [, J（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）
/ q6 M& \6 W+ @1 Q- e5.   url_hash策略

- y' I4 x1 f" [. o% T& U（类似于ip,只不过绑定的值是url，这个也是第三方策略）
0 f7 N8 U/ M7 J! M) Sfair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

! r8 L( `  r' B, {
* o. v& s3 a5 O7 V5 A7 ^* `. I5 a- E* s
url_hash策略的用处？
( M: r* d$ `3 M* E0 R
% ?: U) ?0 Q! H7 ^9 v4 T1 u1 _9 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。

4 w0 s8 l2 l6 `2 _# o, D9 u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；
" z1 w- k4 v, v! t4 v" V
8 l) g5 u. W/ o: z- G1 [+ Q

其他的配置
* z( C. M1 ]7 Q! N, d: q备份与停机状态：
$ R7 x$ ?1 y3 ^! e+ lserver 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；

6 B4 L8 T2 i+ C3 Cserver 192.168.1.65 down;//临时停机维护，不参与任何转发，是关闭状态，
  w9 `: Q% j7 E2 P4 _
% x8 n/ ^) m. I: G& E# M& x; J% Jdown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。
  |0 ^. ]0 J+ q. ~

* V" d3 W& t% v$ a* o* s7 ?
" \$ k0 u/ N, ~  G( Kmax_fails:        达到指定次数后认为服务器挂掉
* I% D! L5 T4 T$ Y3 k) @
4 ]2 |. L* R2 L% B( q, J fail_timeout：挂掉多久后再次测试是否已经挂掉
$ r3 n4 j5 O4 \7 H6 N: Z6 P' Z
配置命令
3 N  ^* _7 b" ]% b/ O
server 192.168.1.66 max_fails=2 fail_timeout=60s;

后记
% F( u, y3 h6 ~: M1 Q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。
4 u- |9 f6 ], F1 O, \. L( C
% ]! k8 d, U' J& e$ Q+ ?3 c- d& m
* d/ m6 c8 R5 b0 t9 U4 V* u
7 P! I$ y7 G% b$ N6 J1 @* C+ p: ]2 v
3 e. e) C) ?4 c8 z