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标题: 浅谈Nginx之反向代理与负载均衡 [打印本页]

作者: admin    时间: 2020-2-25 23:05
标题: 浅谈Nginx之反向代理与负载均衡

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 l, z! M7 R8 k% h- E1 F( e

  ↓-----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---↑

$ V1 [: r" c0 f) K9 [9 N% c
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。% k& A- m, L  b; ~+ P1 M3 w3 m
6 r. Z  _: k4 m; S7 L! [2 [
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)7 {5 L" O: R, G% l3 M

/ o7 J) X7 J0 L  _  S% `* ]' Y% J# K. w
  1. worker_processes 1;
    % Q  f8 N3 N" Z' }9 V) l; K$ Q
  2. events{
复制代码
( h& F9 B/ o. t+ _0 w. C
) ^! t" x' Y8 t1 E, i
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2 V0 _0 w5 t1 ^0 }
2 |1 V6 \; M: `0 B( j
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。
* N0 R( w2 j9 V, \
8 w% u; B, ?. L) O; P1 f
) `+ |4 [; a7 T* A6 `6 e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?" f0 e; L3 H. ^) d

0 v! @9 E/ d* \5 p
, Y1 {0 J, l1 X9 l1 Q % D5 e7 W5 b  t; }& o
/ d9 A7 S7 p8 S: |
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:

" L( |3 l3 T" t& {- |) G7 b
- G$ {8 p: g) J! W9 Q

" W. I- H- `" [5 {* ]3 n, q3 r- 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。
* x% g9 d* K# m% a

2.   加权轮询,使用weight参数设置,配置如下0 G5 N+ y" n- M6 j7 N# d. o" A/ T

3 ~# k; k* Z4 L4 f  k' |3.   ip_hash策略' Z4 c' \8 z) M3 I4 Q
(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:3 E4 b. m8 g$ y" i
其他地方保持不变,在upstreaem中如下设置:$ q& P3 Z/ J: H
9 G8 S6 E) e) n

5 M, ~- Q+ _4 o: \
; p( ]& \8 Z0 W6 I
4 r5 Q5 A# x, C/ E4.   fair策略' a: v8 V6 i& y$ R1 l* l" C1 s
(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)
7 b3 e) a3 b0 U1 X( }9 Z5.   url_hash策略0 j! L: }& _3 L+ R
  r' F# O4 F+ E* P6 Z
(类似于ip,只不过绑定的值是url,这个也是第三方策略)
& X$ c2 M" _4 ^5 ]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
4 s  L0 `; K& M* `; a9 B8 }! G% V, O) Q+ u) m
! m2 z' r( r, O1 N# z* X# |

) z9 t# z3 c+ }url_hash策略的用处?0 s2 w# v1 a1 k4 {% P$ `% X
8 m6 M* Z) \. ~$ G
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。! }1 [  @; W3 m0 J

3 f) u! N- p+ t. r. t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;2 n" @  Z4 ]/ m3 y% s# r( w) i: W

$ n0 m9 }( b7 V
% W5 v+ D) b- l, E8 I: i3 d# |2 h* b
其他的配置
2 k8 @& [5 E$ E6 L9 ]备份与停机状态:
% O6 U( d* V' z$ C# K/ Aserver 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;
7 z* @5 B% \+ l5 m2 K8 a( L" |  F, Y, n
server 192.168.1.65 down;//临时停机维护,不参与任何转发,是关闭状态,% N+ z8 y$ e0 ]; u9 @. }

# C) D- X* I/ p: u8 R- 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。
8 S8 F6 b* O0 ?. E1 C' s
4 l0 A$ J$ L& S0 w. [# `% B' w3 K8 v: K
4 u/ \5 T! ^' o+ `+ c2 i
max_fails:        达到指定次数后认为服务器挂掉
# v' ?, Z# [5 W! ?$ M/ \
) S1 w. |6 |4 ^# N" T fail_timeout:挂掉多久后再次测试是否已经挂掉9 j8 i6 ^( |$ u$ Z7 Q8 N# o
  o, d4 N. W; F0 [, d/ h
配置命令0 E7 D- j- H, U/ w. |
) z% N. ^' g6 O- D
server 192.168.1.66 max_fails=2 fail_timeout=60s;
* b6 ?* f* j5 r9 L$ L9 G/ x5 l& ~: O6 [
后记
  o% k  s' S0 L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。
( C6 o( a3 ~% U  o, s; ]! @& \6 B6 Q3 G2 {6 C
8 ^( m& I) M9 C$ m4 ^3 X3 {  }

4 W& P/ @( o/ ^! `# w! \& J6 U: Q' O4 E+ X* h. ]1 e4 K6 T

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