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一个执着于技术的公众号 Nginx系列导读给小白的 Nginx 10分钟入门指南 Nginx编译安装及常用命令 完全卸载nginx的详细步骤 Nginx 配置文件详解 理解正向代理与反向代理的区别 一文带你读懂Nginx反向代理 一文带你读懂nginx中的location指令 前言 nginxNginx是一款高性能的http 服务器/反向代理服务器及电子邮件(IMAP/POP3)代理服务器。官方测试nginx能够支撑5万并发连接,并且cpu、内存等资源消耗却非常低,运行非常稳定。 负载均衡什么是负载均衡,单从字面理解可以解释为N台服务器平均分担负载,不会因为某台服务器负载高宕机而出现某台服务器闲置的情况。那么负载均衡的前提就是要有多台服务器才能实现,目的是达到整个系统的高性能和高可用性。 1、Nginx负载均衡介绍 反向代理与负载均衡概念简介严格地说,Nginx仅仅是作为Nginx Proxy反向代理使用的,因为这个反向代理功能表现的效果是负载均衡集群的效果,所以本文称之为Nginx负载均衡。那么,反向代理和负载均衡有什么区别呢? 普通负载均衡软件,例如大名鼎鼎的LVS,其实功能只是对请求数据包的转发(也可能会改写数据包)、传递。其中DR模式明显的特征是:从负载均衡下面的节点服务器来看,接收到的请求还是来自访问负载均衡器的客户端的真实用户。 而反向代理就不一样了,反向代理接收访问用户的请求后,会代理用户重新发起请求代理下的节点服务器,最后把数据返回给客户端用户,在节点服务器看来,访问的节点服务器的客户端用户就是反向代理服务器了,而非真实的网站访问用户。 一句话,LVS等的负载均衡是转发用户请求的数据包,而Nginx反向代理是接收用户的请求后,会代理用户重新发起请求代理下的节点服务器。 2、Nginx负载均衡组件模块实现Nginx负载均衡的组件主要有两个: ngx_http_upstream_module 负载均衡模块,可以实现网站的负载均衡功能及节点的健康检查 ngx_http_proxy_module proxy代理模块,用于把请求转发给服务器节点或upstream服务器池 2.1、upstream模块(1)upstream模块介绍 upstream模块允许Nginx定义一组或多组节点服务器组,使用时可以通过proxy_pass代理方式把网站的请求发送到事先定义好的对应upstream组的名字上,具体写法为: proxy_pass http://server_pools 其中server_pools就是一个upstream节点服务器组名字。 (2)upstream配置案例 范例1:基本的upstream配置案例: upstream server_pools { # upstream是关键字必须有,后面的server_pools是upstream集群组的名字,可自定义名称,调用时就用这个名字。 server 192.168.1.251:80 weight=5; server 192.168.1.252:80 weight=10; server 192.168.1.253:80 weight=15; # server关键字是固定的,后面可以接域名或IP。如果不指定端口,默认是80端口。weight代表权重,数值越大被分配的请求越多。 } 范例2:较完整的upstream配置案例: upstream blog__pools { server 192.168.0.223; #这行标签和下行是等价的 server 192.168.0.224:80 weight=1 max_fails=1 fail_timeout=10s; #这行标签和上一行是等价的,此行多余的部分就是默认配置,不写也可以。 server 192.168.0.225:80 weight=1 max_fails=2 fail_timeout=20s backup; # server最后面可以加很多参数,具体参数作用看下文 }(3)upstream模块参数 server 负载后面的RS配置,可以是ip或者域名。 weight 请求服务器的权重。默认值为1,越大表示接受的请求比例越大。 max_fails nginx 尝试连接后端主机失败的次数。 这个数值需配合proxy_net_upstream,fastcgi_next_upstream和memcached_next_upstream这三个参数来使用的。 当nginx接收后端服务器返回这三个参数定义的状态码时,会将这个请求转发给正常工作的后端服务器,例如404,502,503 fail_timeout 在max_fails定义的失败次数后,距离下次检查的时间间隔,默认10s backup 热备配置,标志这台服务器作为备份服务器,若主服务器全部宕机了,就会向它转发请求 down 表示这个服务器永不可用,可配合ip_hash使用 范例:upstream web_pools { server linux.example.com weight=5; server 127.0.0.1:8080 max_fail=5 fail_timeout=10s; # 当5次连续检查失败后,间隔10s后重新检测。 server linux.example.com:8080 backup; # 指定备份服务器。作用:等上面服务器全部不可访问时就向它转发请求。 } 2.2、http_proxy_module模块(1)proxy_pass指令介绍 proxy_pass指令属于ngx_http_proxy_module模块,此模块可以将请求转发到另一台服务器上。在实际的反向代理工作中,会通过location功能匹配指定的URI,然后把接收到的符合匹配URI的请求通过proxy_pass抛给定义好的upstream节点池。 location内容,参考: 一文彻底读懂nginx中的location指令 (2)proxy_pass的使用案例 location /web/ { proxy_pass http://127.0.0.1/abc/; }将匹配URI为web的请求抛给http://127.0.0.1/abc/ (3)http proxy模块参数 proxy_set_header 设置http请求header项传给后端服务器节点。例如,可以实现让代理后端的服务器节点获取访问客户端用户真实的IP地址 client_body_buffer_size 用于指定客户端请求主题缓冲区大小 proxy_connect_timeout 表示反向代理与后端节点服务器连接的超时时间,即发起握手等候响应的超时时间 proxy_send_timeout 表示代理后端服务器的数据回传时间,即在规定时间之内,后端服务器必须传完所有的数据,否则,nginx将断开这个连接 proxy_read_timeout 设置nginx从代理的后端服务器获取信息的时间,表示连接建立成功后,nginx等待后端服务器的响应时间,其实是nginx在后端排队等候处理的时间 proxy_buffer_size 设置缓冲区大小,默认该缓冲区大小等于指令proxy_buffers设置的大小 proxy_buffers 设置缓冲区的数量和大小,nginx从代理的后端服务器获取的响应信息,会放置在缓冲区 proxy_busy_buffers_size 用于设置系统很忙时可以使用的proxy_buffers大小,官方推荐的大小为proxy_bufer*2 proxy_temp_file_write_size 指定proxy缓存临时文件的大小 3、Nginx负载均衡调度算法 (1)rr轮询(默认)默认调度算法,按照客户端请求逐一分配到不同的后端服务器,宕机的服务器会自动从节点服务器池中剔除。 upstream server_pools { server 192.168.1.251; server 192.168.1.252; }注意:对于服务器性能不同的集群,该算法容易引发资源分配不合理等问题。 (2)wrr加权轮询(weight)在rr轮询算法的基础上加上权重,权重和用户访问成正比,权重值越大,被转发的请求也就越多 upstream server_pools { server 192.168.1.251 weight=5; server 192.168.1.252 weight=10; }加权轮询应用于服务器性能不等的集群中,使资源分配更加合理化。 (3)ip_hash(会话保持)每个请求按访问 IP 的hash结果分配,每个访客固定访问一个后端服务器,可解决session不共享的问题。 upstream server_pools { ip_hash; server 192.168.1.251; server 192.168.1.252; }Session 不共享是说,假设用户已经登录过,此时发出的请求被分配到了 A 服务器,但 A 服务器突然宕机,用户的请求则会被转发到 B 服务器。但由于 Session 不共享,B 无法直接读取用户的登录信息来继续执行其他操作。 (4)fair(动态调度算法)根据后端节点服务器的响应时间来分配请求,响应时间短的优先分配。 upstream server_pools { server 192.168.1.251; server 192.168.1.252; fair; }这是更加智能的调度算法,但Nginx本身不支持fair调度算法。如果需要使用fair调度,必须下载Nginx相关模块upstream_fair。 (5)url_hash算法(web缓存节点)根据访问URL的hash结果来分配请求,让每个URL定向到同一个后端服务器。 upstream server_pools { server qll:9001; server qll:9002; hash $request_uri; hash_method crc32; }同样,Nginx本身是不支持url_hash,如果需要使用这种调度算法,必须安装Nginx的hash模块软件包。 4、Nginx负载均衡配置实例 (1)实现效果在浏览器上输入地址http://www.qll.com,实现负载均衡效果(平均访问到两台服务器) (2)准备工作a)准备3台nginx服务器,如下: 主机名IP地址角色说明web0110.43.187.251nginx web01服务器web0210.43.187.252nginx web01服务器lb10.43.187.253nginx 负载均衡服务器b)三台服务器均安装nginx 安装nginx,参考:Nginx编译安装及常用命令 c)配置用于测试的Web服务 注意:本小节是在两台Nginx Web服务器上操作 [root@web01 nginx]# cat conf/nginx.conf worker_processes 1; events { worker_connections 1024; } http { include mime.types; default_type application/octet-stream; sendfile on; keepalive_timeout 65; server { listen 80; server_name localhost; location / { root html/www; index index.html index.htm; } access_log logs/access_www.log main; } }创建测试文件数据 [root@web01 ~]# cd /usr/local/nginx/html/ [root@web01 html]# mkdir www [root@web01 www]# echo "`hostname -I` www" > index.html 查看创建的文件内容: [root@qll251 www]# cat index.html 10.43.187.251 www别忘记启动nginx服务哦 d)配置nginx 负载均衡服务器 [root@lb01 nginx]# cat conf/nginx.conf worker_processes 1; events { worker_connections 1024; } http { include mime.types; default_type application/octet-stream; sendfile on; keepalive_timeout 65; upstream www_server_pools { #这里定义Web服务器池,包含了251,252两个Web节点 server 10.43.187.251:80 weight=1; server 10.43.187.252:80 weight=1; } server { #这里定义代理的负载均衡域名虚拟主机 listen 80; server_name www.qll.com; location / { proxy_pass http://www_server_pools; #访问www.qll.com,请求发送给www_server_pools里面的节点 } } }e)域名解析 由于不是真实环境,域名使用www.qll.com用作测试,所以www.qll.com的解析只能在hosts文件设置。 打开: C:\Windows\System32\drivers\etc\hosts 在末尾添加: 10.43.187.253 www.qll.com (3)测试验证打开浏览器访问www.qll.com,不断刷新会发现所有请求被负载均衡器(10.43.187.253)均分配到web01(10.43.187.251)和web02(10.43.187.252)上,实现了负载均衡的效果。 如果您觉得看完本文后有所收获, 还希望您随手帮忙点个在看 、或者分享转发。您的支持是我坚持分享的最大动力! 往期精彩 ◆ 必看 | Linux系列学习书籍免费送! ◆ 利用expect批量修改Linux服务器密码 ◆ Linux运维工程师面试问答录 ◆ LVM逻辑卷学习 ◆ Linux网络重点知识总结性梳理 ◆ 抓包工具tcpdump用法说明 ◆ 一文带你速懂虚拟化KVM和XEN ◆ 实战 | Hadoo大数据集群搭建 ◆ 运维工程师心法:6大技能让你告别背锅 ◆ 亿级web系统负载均衡几种实现方式 |
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