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，

5 \. N; W4 K4 |. N6 A' q9 \

  ↓-----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。

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 Q1 ^: o* a& H) v7 ~6 C
7 ?0 L0 f* g, n( w7 C

1. worker_processes 1;
   ; ?4 B6 M) O4 M! W% _; t* `
2. events{

复制代码

6 P' u; J- n8 x3 ?5 y. A( P8 ~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
% b9 \3 h% f: r7 ^3 [6 _! ^# W
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。

& O# U' z" |  I% X9 h% I
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. F( G* C6 B. d5 B
+ [2 R9 L8 [! \8 p

$ j3 s7 b) v, G2 U$ ]' x8 L
: J3 {" \2 M/ X  X% x4 j' y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：

' B# ^+ ^. _, [1 L  t7 T% j$ s

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：
其他地方保持不变，在upstreaem中如下设置：

* `2 v1 P% n; k1 R
* a. \2 j" U+ A4 G3 n

- P$ d0 l( R) t. O4.   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
8 L  v6 B" P1 M0 u) R, X
! n) L  Y' g6 @5 }4 H( x( P" K（类似于ip,只不过绑定的值是url，这个也是第三方策略）
* b* a! S2 l* jfair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
. o3 S/ H: x4 }. C2 @0 }! w

% G. V4 o) w% G1 o& e4 s6 B0 T: N
url_hash策略的用处？
2 n' o" k/ Q( b3 x+ P# G- M  s# Y
2 C; B3 y; i) v% Q/ {* t' rurl_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。
$ X% ~# F" ?4 S  p
0 R" c: l2 h4 F8 H# i  I5 Y& Q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；

' R( C; U+ k1 N# Z7 ~
+ Q) T* C4 R% L4 ]. q3 O
+ ~1 p2 S" D3 ~4 ~其他的配置
1 p( a  j7 q2 P3 s1 E- q' w备份与停机状态：
  y/ T3 h& @; o/ d: 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；
' l1 T+ D5 c' P1 P  g8 b7 H9 U6 n
* |- ?4 H7 c9 y/ A2 [server 192.168.1.65 down;//临时停机维护，不参与任何转发，是关闭状态，
7 j8 b' v( }( w" e
2 G8 h7 t% M' x( Hdown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。


+ G3 c0 r# i7 B! I
+ t' o. n0 ?, `7 p9 @max_fails:        达到指定次数后认为服务器挂掉
' D: t3 O/ W3 S  s  r$ M
fail_timeout：挂掉多久后再次测试是否已经挂掉
' m+ f  k9 h. i5 U/ g
配置命令
' m, x4 A& n* j) y
server 192.168.1.66 max_fails=2 fail_timeout=60s;

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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. ?2 I9 o! g9 t& M/ G