浅谈Nginx之反向代理与负载均衡

admin

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，

+ `& g' s% G! L9 h- z7 F2 U

  ↓-----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---↑

( T" A6 o' o8 ^3 Q4 @1 n3 x* k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。

+ K2 q$ v2 D+ m! g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）
# x. b. b- d0 ?- V
* {) Z0 d- H8 v9 l3 m! a
0 M0 m* y3 a: x3 y7 |: z$ F

1. worker_processes 1;
   1 f- ^( M* ]: m
2. events{

复制代码

/ p' P9 P1 ]0 Z6 p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
7 I, O9 M4 b% c' q& ?
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。
" ]" a; B; P4 m2 T. O* |# \7 O4 L

! E1 ~4 x8 U. G4 j0 b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？
, }# h* [8 m$ i

/ v/ l* I# }! g" d, H

- r) y, s6 J  Y% U2 R' e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：

. z0 k, J% w- S6 B' L7 z
4 E/ u# s) y( d! a0 d1 K" h2 _

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。
3 c- q2 L7 M5 G+ l1 t2 g3 Q

2.   加权轮询，使用weight参数设置，配置如下

3.   ip_hash策略
5 ?- O0 G% J" _（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：



, \$ j& P: P7 r4 E8 {
4.   fair策略
* O/ i! I1 J, X- ^# }. N（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
4 {, N! R+ S/ z* O' y
& S+ d( \) e: i+ r7 z$ M（类似于ip,只不过绑定的值是url，这个也是第三方策略）
: u% A! r3 A2 l. ]7 b3 \* vfair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

7 Q) u: d1 B% p  y/ t

8 n) ]  B" y/ F9 `6 G6 \+ V7 Eurl_hash策略的用处？
1 m; D1 }8 U! q9 X* q
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。

5 S+ @* y# R7 C* w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；


  w) w/ s; M' x. M5 s  j6 w! W
其他的配置
备份与停机状态：
% A& g. i6 V! w5 Y6 w/ T- E/ Nserver 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；
5 o! J: M" _9 e& i, J
. L8 ^4 Z# M( Sserver 192.168.1.65 down;//临时停机维护，不参与任何转发，是关闭状态，
7 k/ ~$ t. n3 d3 j7 r( `, ?
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。
/ u0 Y. M8 U6 f! z4 L

" Z+ Y+ }: s* X5 x
) I. ]2 w9 G- d' m8 |max_fails:        达到指定次数后认为服务器挂掉

$ d, ^$ i/ X" @. D3 B3 X  p fail_timeout：挂掉多久后再次测试是否已经挂掉

配置命令

% z% [9 ^, C6 x( H% m' O& tserver 192.168.1.66 max_fails=2 fail_timeout=60s;

. v1 P& Z3 t- ` 后记
- u( D- T, q1 U  H) z3 _' 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。

! e7 ?% v8 j' z; Y! B& e9 W

! ?+ o' `2 Q7 w2 u& C
7 e  a* D7 D: D. [. @. e+ P8 I3 q