05.Nginx负载均衡

admin2019-11-1513340

1.Nginx代理服务概述

代理我们往往并不陌生, 该服务我们常常用到如(代理租房、代理收货等等)


那么在互联网请求里面, 客户端无法直接向服务端发起请求, 那么就需要用到代理服务, 来实现客户端和服务通信


Nginx作为代理服务可以实现很多的协议代理, 我们主要以http代理为主


正向代理(内部上网) 客户端<-->代理->服务端



反向代理 客户端->代理<-->服务端



代理区别

区别在于代理的对象不一样
正向代理代理的对象是客户端
反向代理代理的对象是服务端

1.1Nginx代理配置语法

1.Nginx代理配置语法

Syntax: proxy_pass URL;Default:    —Context:    location, if in location, limit_excepthttp://localhost:8000/uri/http://192.168.56.11:8000/uri/http://unix:/tmp/backend.socket:/uri/

2.url跳转重定向参考URL

Syntax: proxy_redirect default;
proxy_redirect off;proxy_redirect redirect replacement;Default:    proxy_redirect default;
Context:    http, server, location

3.添加发往后端服务器的请求头信息

Syntax: proxy_set_header field value;
Default:    proxy_set_header Host $proxy_host;
            proxy_set_header Connection close;
Context:    http, server, location# 用户请求的时候HOST的值是www.bgx.com, 那么代理服务会像后端传递请求的还是www.bgx.comproxy_set_header Host $http_host;# 将$remote_addr的值放进变量X-Real-IP中，$remote_addr的值为客户端的ipproxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;# 客户端通过代理服务访问后端服务, 后端服务记录真实客户端地址proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;

4.代理到后端的TCP连接、响应、返回等超时时间

#代理服务连接后端服务器的连接超时时间，建议使用默认值Syntax: proxy_connect_timeout time;
Default: proxy_connect_timeout 60s;
Context: http, server, location#代理服务等待后端服务器的响应时间Syntax: proxy_read_timeout time;
Default:    proxy_read_timeout 60s;
Context:    http, server, location#后端服务器在规定时间之内必须传完所有的数据至代理Syntax: proxy_send_timeout time;
Default: proxy_send_timeout 60s;
Context: http, server, location

5.proxy_buffer代理缓冲区

proxy_buffering开启的情况下，nignx会把后端返回的内容先放到缓冲区当中，然后再返回给客户端,边收边传, 不是全部接收完再传给客户端

Syntax: proxy_buffering on | off;Default: proxy_buffering on;Context: http, server, locationSyntax: proxy_buffer_size size;Default: proxy_buffer_size 4k|8k;Context: http, server, locationSyntax: proxy_buffers number size;Default: proxy_buffers 8 4k|8k;Context: http, server, location

6.Proxy代理网站常用优化配置如下，将配置写入新文件，调用时使用include引用即可

[root@Nginx ~]# vim /etc/nginx/proxy_paramsproxy_redirect default;
proxy_set_header Host $http_host;
proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;

proxy_connect_timeout 30;
proxy_send_timeout 60;
proxy_read_timeout 60;

proxy_buffering on;
proxy_buffer_size 32k;
proxy_buffers 4 128k;
proxy_busy_buffers_size 256k;
proxy_max_temp_file_size 256k;# location调用location / {
    proxy_pass http://127.0.0.1:8080;
    include proxy_params;
}

1.3Nginx反向代理示例

Nginx反向代理配置实例


# proxy代理[root@proxy ~]# cat /etc/nginx/conf.d/proxy.confserver {    listen 80;
    server_name nginx.bjstack.com;    index index.html;

    location / {
    proxy_pass http://192.168.56.100;
    include proxy_params;
    }
}# 后端WEB站点[root@Nginx ~]# cat /etc/nginx/conf.d/images.confserver {    listen 80;
    server_name nginx.bjstack.com;
    root /soft/code;

    location / {
        root /soft/code;        index index.html;
    }

    location ~ .*\.(png|jpg|gif)$ {
    gzip on;
    root /soft/code/images;
    }
}

2.Nginx负载均衡

Nginx负载均衡用于提升吞吐率, 提升请求性能, 提高容灾


Nginx是一个典型的SLB


负载均衡按层级划分: 分为四层负载均衡和七层负载均衡



Nginx是一个典型的七层SLB



2.1Nginx负载均衡配置场景

Nginx实现负载均衡用到了proxy_pass代理模块核心配置, 将客户端请求代理转发至一组upstream虚拟服务池


Nginx upstream虚拟配置语法

Syntax: upstream name { ... }Default: -Context: http//upstream例子upstream backend {
    server backend1.example.com       weight=5;
    server backend2.example.com:8080;
    server unix:/tmp/backend3;
    server backup1.example.com:8080   backup;
}
server {
    location / {
        proxy_pass http://backend;
    }
}

1.创建对应html文件

[root@Nginx ~]# mkdir /soft/{code1,code2,code3} -p
[root@Nginx ~]# cat /soft/code1/index.html<html>
        <title> Code1</title>
        <body bgcolor="red">
                <h1> Code1-8081 </h1>
        </body></html>[root@Nginx ~]# cat /soft/code2/index.html<html>
        <title> Coder2</title>
        <body bgcolor="blue">
                <h1> Code1-8082</h1>
        </body></html>[root@Nginx ~]# cat /soft/code3/index.html<html>
        <title> Coder3</title>
        <body bgcolor="green">
                <h1> Code1-8083</h1>
        </body></html>

2.建立对应的releserver.conf配置文件

[root@Nginx ~]# cat /etc/nginx/conf.d/releserver.conf server {    listen 8081;
    root /soft/code1;    index index.html;
}

server {    listen 8082;
    root /soft/code2;    index index.html;
}

server {    listen 8083;
    root /soft/code3;    index index.html;
}

3.配置Nginx反向代理

[root@Nginx ~]# cat /etc/nginx/conf.d/proxy.conf 
upstream node {
    server 192.168.69.113:8081;
    server 192.168.69.113:8082;
    server 192.168.69.113:8083;
}

server {
    server_name 192.168.69.113;
    listen 80;
    location / {
        proxy_pass http://node;
        include proxy_params;
    }
}

4.使用浏览器验证




2.2Nginx负载均衡健康检查

后端服务器在负载均衡调度中的健康状态

状态概述
down当前的server暂时不参与负载均衡
backup预留的备份服务器
max_fails允许请求失败的次数
fail_timeout经过max_fails失败后, 服务暂停时间
max_conns限制最大的接收连接数

测试backup以及down状态

upstream load_pass {
    server 192.168.56.11:8001 down;
    server 192.168.56.12:8002 backup;
    server 192.168.56.13:8003 max_fails=1 fail_timeout=10s;
}

location  / {
    proxy_pass http://load_pass;
    include proxy_params;}//关闭8003测试

2.3Nginx负载均衡调度算法

调度算法概述
轮询按时间顺序逐一分配到不同的后端服务器(默认)
weight加权轮询,weight值越大,分配到的访问几率越高
ip_hash每个请求按访问IP的hash结果分配,这样来自同一IP的固定访问一个后端服务器
url_hash按照访问URL的hash结果来分配请求,是每个URL定向到同一个后端服务器
least_conn最少链接数,那个机器链接数少就分发

Nginx负载均衡权重轮询具体配置

upstream load_pass {    server 192.168.56.11:8001;    server 192.168.56.12:8002 weight=5;    server 192.168.56.13:8003;
}

Nginx负载均衡ip_hash具体配置, 不能和weight一起使用。

//如果客户端都走相同代理, 会导致某一台服务器连接过多upstream load_pass {
    ip_hash;
    server 192.168.56.11:8001;
    server 192.168.56.12:8002;
    server 192.168.56.13:8003;
}//如果出现通过代理访问会影响后端节点接收状态均衡

2.4Nginx负载均衡TCP配置

Nginx四层代理仅能存在于main段

stream {        upstream ssh_proxy {                hash $remote_addr consistent;                server 192.168.56.103:22;
        }        upstream mysql_proxy {                hash $remote_addr consistent;                server 192.168.56.103:3306;
        }    server {        listen 6666;        proxy_connect_timeout 1s;        proxy_timeout 300s;        proxy_pass ssh_proxy;
    }    server {        listen 5555;        proxy_connect_timeout 1s;        proxy_timeout 300s;        proxy_pass mysql_proxy;
    }
}

3.Nginx动静分离

动静分离,通过中间件将动态请求和静态请求进行分离, 分离资源, 减少不必要的请求消耗, 减少请求延时。
好处: 动静分离后, 即使动态服务不可用, 但静态资源不会受到影响

通过中间件将动态请求和静态请求分离

3.1Nginx动静分离应用案例

0.环境准备

系统服务地址
CentOS7.4proxy192.168.69.112
CentOS7.4Nginx192.168.69.113
CentOS7.4TOmcat192.168.69.113

1.在192.168.69.113静态资源

[root@Nginx conf.d]# cat access.conf server{        listen 80;
        root /soft/code;        index index.html;

        location ~ .*\.(png|jpg|gif)$ {
                gzip on;
                root /soft/code/images;
        }
}

//准备目录, 以及静态相关图片
[root@Nginx ~]# wget -O /soft/code/images/nginx.png http://nginx.org/nginx.png

2.在192.168.69.113准备动态资源

[root@Nginx ~]# wget -O /soft/package/tomcat9.tar.gz \http://mirror.bit.edu.cn/apache/tomcat/tomcat-9/v9.0.7/bin/apache-tomcat-9.0.7.tar.gz
[root@Nginx ~]# mkdir /soft/app[root@Nginx ~]# tar xf /soft/package/tomcat9.tar.gz -C /soft/app/[root@Nginx ~]# vim /soft/app/apache-tomcat-9.0.7/webapps/ROOT/java_test.jsp<%@ page language="java" import="java.util.*" pageEncoding="utf-8"%>
<HTML>
    <HEAD>
        <TITLE>JSP Test Page</TITLE>
    </HEAD>
    <BODY>
      <%
        Random rand = new Random();
        out.println("<h1>Random number:</h1>");
        out.println(rand.nextInt(99)+100);
      %>
    </BODY>
</HTML>

4.在192.168.69.112配置负载均衡代理调度, 实现访问jsp和png

upstream static {        server 192.168.69.113:80;
}upstream java {        server 192.168.69.113:8080;
}server {        listen 80;        server_name 192.168.69.112;        location / {                root /soft/code;                index index.html;
        }        location ~ .*\.(png|jpg|gif)$ {                proxy_pass http://static;                include proxy_params;
        }        location  ~ .*\.jsp$ {                proxy_pass  http://java;                include proxy_params;
        }

}

测试访问静态资源

测试访问动态资源

3.在192.168.69.112 proxy代理上编写动静整合html文件

[root@Nginx ~]# cat /soft/code/mysite.html 
<html lang="en"><head>
        <meta charset="UTF-8" />
        <title>测试ajax和跨域访问</title>
        <script src="http://libs.baidu.com/jquery/2.1.4/jquery.min.js"></script></head><script type="text/javascript">$(document).ready(function(){
        $.ajax({
        type: "GET",
        url: "http://192.168.69.112/java_test.jsp",
        success: function(data) {
                $("#get_data").html(data)
        },
        error: function() {
                alert("fail!!,请刷新再试!");
        }
        });
});</script>
        <body>
                <h1>测试动静分离</h1>
                <img src="http://192.168.69.112/nginx.png">
                <div id="get_data"></div>
        </body></html>

测试动静分离整合

当停止Nginx后, 强制刷新页面会发现静态内容无法访问, 动态内容依旧运行正常

当停止tomcat后, 静态内容依旧能正常访问, 动态内容将不会被请求到

3.2Nginx手机电脑应用案例

2.根据不同的浏览器, 以及不同的手机, 访问的效果都将不一样。

//通过浏览器来分别连接不同的浏览器访问不同的效果。http {
...
    upstream firefox {
        server 172.31.57.133:80;
    }
    upstream chrome {
        server 172.31.57.133:8080;
    }
    upstream iphone {
        server 172.31.57.134:8080;
    }
    upstream android {
        server 172.31.57.134:8081;
    }
    upstream default {
        server 172.31.57.134:80;
    }
...
}//server根据判断来访问不同的页面server {
    listen       80;
    server_name  www.xuliangwei.com;    #safari浏览器访问的效果
    location / {        if ($http_user_agent ~* "Safari"){
        proxy_pass http://dynamic_pools;
        }     
    #firefox浏览器访问效果
        if ($http_user_agent ~* "Firefox"){
        proxy_pass http://static_pools;
        }    #chrome浏览器访问效果
        if ($http_user_agent ~* "Chrome"){
        proxy_pass http://chrome;
        } 
        
    #iphone手机访问效果
        if ($http_user_agent ~* "iphone"){
        proxy_pass http://iphone;
        }    
    #android手机访问效果
        if ($http_user_agent ~* "android"){
        proxy_pass http://and;
        }    
    #其他浏览器访问默认规则
        proxy_pass http://dynamic_pools;
        include proxy.conf;
        }
    }
}

3.根据访问不同目录, 代理不同的服务器

//默认动态，静态直接找设置的static，上传找upload
    upstream static_pools {
        server 10.0.0.9:80  weight=1;
    }
   upstream upload_pools {
         server 10.0.0.10:80  weight=1;
    }
   upstream default_pools {
         server 10.0.0.9:8080  weight=1;
   }
 
    server {
        listen       80;
        server_name  www.xuliangwei.com;
 
#url: http://www.xuliangwei.com/
    location / { 
        proxy_pass http://default_pools;
        include proxy.conf;
    }
 
#url: http://www.xuliangwei.com/static/
    location /static/ {
        proxy_pass http://static_pools;
        include proxy.conf;
    }
 
#url: http://www.xuliangwei.com/upload/
    location /upload/ {
        proxy_pass http://upload_pools;
        include proxy.conf;
    }
}//方案2：以if语句实现。if ($request_uri   ~*   "^/static/(.*)$")
{
        proxy_pass http://static_pools/$1;}if ($request_uri   ~*   "^/upload/(.*)$")
{
        proxy_pass http://upload_pools/$1;}
location / { 
    proxy_pass http://default_pools;
    include proxy.conf;}


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