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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,


+ n9 l8 Z2 `5 k2 @& Y: H9 ]

  ↓-----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---↑

( ~0 C3 H5 S7 c- r' G  I
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。
3 r- c/ x1 H7 }# W
' s. H4 k# o% d; K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)
& U7 G7 E/ a( \7 x2 g! X+ F9 i
3 V) [0 R: \5 x
  ]1 l% c* a1 H
  1. worker_processes 1;
    # D; R( Q/ j  j5 |! O2 C; n* c
  2. events{
复制代码

, x2 a# I3 x5 N- [. C
: N4 e; ?9 s& B+ b( r/ U5 o: H& Z0 _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 P4 T" v5 J# |& l% a/ q! ]# b' N) s4 x" a5 P. z! W8 }! L7 _
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。
6 a8 v( s8 U* l
3 O3 X6 ~! x+ s# g( h0 N, r! @+ ^% j9 x) p8 b- I9 p
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?
3 ]9 T# f0 [7 K$ S1 _0 [2 \. N4 f2 m6 v

; s, @  Z' R8 n 微信截图_20200225230312.png
  r8 s7 H' h' D7 s6 v$ G9 Q
; z9 ^0 E+ U# c+ L0 S; F& g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# t& i4 u7 K3 l 微信截图_20200225230312.png
1 `& W2 M9 [5 I" u
5 I8 U" P$ W2 B) c) u

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。0 t3 F. e" w9 o/ S

2.   加权轮询,使用weight参数设置,配置如下
1 O* z+ m" _/ |0 E 微信截图_20200225230312.png
: j4 n% k9 c+ y3.   ip_hash策略
/ \; y- q6 w5 w. D(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:
5 O7 v  v: B: s8 u* ~' H) Y 其他地方保持不变,在upstreaem中如下设置:2 D/ f6 F/ }# x( k/ Z1 x
2 y2 Q: K2 A; |; I+ J) k& S0 A

: N  M  d& \0 b7 e/ r 微信截图_20200225230312.png 8 _$ L  ^; ?" G7 L; v4 T

2 G! i0 m9 o2 t! o4.   fair策略
0 x1 z- X/ y, b9 D3 m& _(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)
6 Z- t: Q0 g8 ]# I' F  p+ L5.   url_hash策略# {: s1 Z0 [8 S) X1 k- Z
& \1 J5 o: I' h5 O0 o- D7 D3 A
(类似于ip,只不过绑定的值是url,这个也是第三方策略)8 s( t6 B0 D4 W1 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1 C$ Z& U. o; ~$ N8 L
, S- N, |9 m2 ?% o% X5 F

0 f" D0 q6 O' G" E* l5 g
& F* e7 g! q8 E8 s% A* d4 X& E- w6 Wurl_hash策略的用处?0 E9 i; i; V6 d) y5 B2 X8 P

; P$ K/ a! q1 C2 {! g5 Gurl_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。9 R9 G7 @7 ^! n4 d/ ], H/ m
, N7 h: I' G) A; q" x2 c
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;6 z3 j1 p8 e7 S' ?( }/ A7 X
* \% Z, l- i. R7 N2 |) f1 [

  M5 |7 n. W/ A4 K
' ^" n* [, d: Y9 z. R1 J  k8 H其他的配置2 V# J. g. Y9 @8 s% L/ y
备份与停机状态:9 {+ v. l  G# P# @! O
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;
: h: m, ~: b8 A
/ z7 U% c9 r3 Z9 Y# {server 192.168.1.65 down;//临时停机维护,不参与任何转发,是关闭状态,& m5 m. O( V0 s6 X$ ]1 Y! |: {
. ^8 x* c9 j1 T( J' B
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。$ \2 Q; ~5 u2 H' C; w+ Y' r

+ x& [, a, K9 s* j' j! c
$ n% C& Q4 b5 E$ _, D+ [
0 \9 b- A6 e$ @- d( |  Ymax_fails:        达到指定次数后认为服务器挂掉7 G: y  Q# O; g  p( y
' z7 y" D7 I4 [
fail_timeout:挂掉多久后再次测试是否已经挂掉
) \% j! _4 }" m* z8 S. K
) O5 B$ U* U) y. }! g4 j配置命令& \. a" ^' ?6 @7 K

# I4 |; v; N2 n; t* N( `8 |/ Gserver 192.168.1.66 max_fails=2 fail_timeout=60s;
: u$ N4 `2 v( h- B
6 k! B" @6 X' Q1 ^  c5 t 后记. D2 Y; j4 `& Q1 a2 P% j" w4 X5 d. ^
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。
( t7 D, j! Y$ ?# q2 Q1 a( X( v% H! X" m# Y

3 O% Z& h$ j" |' i) g* I
5 H: r$ l2 H0 ~9 i, v" d- r/ {' x+ g. F2 k2 C
) I6 v1 S) I5 K) x0 W6 T: J
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