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，

4 B! H  p% D) ~$ e( x# w8 {4 \$ I( A

  ↓-----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。
4 E: Q5 {# o, ]+ Y1 f
& @; }3 `2 F0 `7 {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）
0 E' T: U* g) N
' k( K. k. ^8 r# u( u  I: }

1. worker_processes 1;
   
2. events{

复制代码

3 ]- @* s8 |  r, H' F% b+ J/ T8 ?
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

+ X5 x/ k4 u2 W  L+ Y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。
8 J" ^1 h  ]$ J7 Q3 a
8 M8 m5 A1 y! @9 A0 l7 L9 J: I+ i+ C
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？
2 Z6 \4 K7 u, ]
+ \9 P3 |- L( L: Z( `! n5 r

2 g# u- O+ R! T: q( O4 w" {
9 H% Q, P0 y8 `+ w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：

3 P% c% Y& ?4 J- X4 ~2 t5 j

" M, u+ j$ y/ p. `9 c1 c: l

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
0 I  M+ d% Y' B4 E3 X) }# }
/ x: q( g* s$ q3.   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：



. z  z0 Z" p3 |/ P8 d" G4 \
- E' J- i2 l5 ]! p8 ~" J  b4.   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）
$ @; Z% A' K$ h0 G5.   url_hash策略

（类似于ip,只不过绑定的值是url，这个也是第三方策略）
' v+ L. A4 q6 Z( d0 ?; i( 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

: s4 @7 _& U$ G' |; l- g

url_hash策略的用处？
. y3 }: \' J4 P8 H
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。

$ `$ M& }* l# f# A. l' \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, I# S1 T
+ l& {' Y1 K4 e" E

' z( b( e( d3 _/ u/ u' ^其他的配置
$ `9 e+ s7 [, s. V; z备份与停机状态：
  e- y: [" \5 L. x2 i/ F6 B, T- Zserver 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；
! G2 J* ~- V& P
4 F0 l# Q7 `; i$ k! [; S5 S! ]server 192.168.1.65 down;//临时停机维护，不参与任何转发，是关闭状态，

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。


7 {& }9 l# a3 w
3 i+ R$ ~2 _% W+ g8 rmax_fails:        达到指定次数后认为服务器挂掉
' @; `) q8 Z! Y
0 i/ Z7 v/ G( ~1 O fail_timeout：挂掉多久后再次测试是否已经挂掉

配置命令

+ q0 m, y8 q: hserver 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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