Nginx負(fù)載均衡，實(shí)現(xiàn)我們網(wǎng)站的高可用性

美好生活谷 2019-04-09

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當(dāng)我們的網(wǎng)站處于發(fā)展初期的時(shí)候，nginx只代理了后端一臺(tái)服務(wù)器，但由于我們網(wǎng)站名氣大漲訪問(wèn)的人越來(lái)越多一臺(tái)服務(wù)器實(shí)在是頂不住，于是我們加了多臺(tái)服務(wù)器，那么多臺(tái)服務(wù)器又怎么配置代理呢，我們這里以兩臺(tái)服務(wù)器為案例，為大家做演示。

Nginx負(fù)載均衡，實(shí)現(xiàn)我們網(wǎng)站的高可用性

1. upstream 負(fù)載均衡模塊說(shuō)明

如：

下面設(shè)定負(fù)載均衡的服務(wù)器列表。

upstream {
ip_hash;
server 192.168.1.10:80;
server 192.168.1.11:80 down;
server 192.168.1.12:8009 max_fails=3 fail_timeout=20s;
server 192.168.1.13:8080;
}
server {
location / {
proxy_pass http://;
}
}

upstream 是 Nginx 的HTTP Upstream模塊，這個(gè)模塊通過(guò)一個(gè)簡(jiǎn)單的調(diào)度算法來(lái)實(shí)現(xiàn)客戶端IP到后端服務(wù)器的負(fù)載均衡。

在上面的設(shè)定中，通過(guò)upstream指令指定了一個(gè)負(fù)載均衡器的名稱 , 這個(gè)名稱可以任意指定，在后面需要用到的地方直接調(diào)用即可。

2.upstream 支持的負(fù)載均衡算法

Nginx的負(fù)載均衡模塊目前支持4種調(diào)度算法，下面進(jìn)行分別介紹，其中后兩項(xiàng)屬于第三方調(diào)度算法。

輪詢（默認(rèn)）：每個(gè)請(qǐng)求按時(shí)間順序逐一分配到不同的后端服務(wù)器，如果后端某臺(tái)服務(wù)器宕機(jī)，故障系統(tǒng)被自動(dòng)剔除，使用戶訪問(wèn)不受影響。Weight 指定輪詢權(quán)值，Weight值越大，分配到的訪問(wèn)機(jī)率越高，主要用于后端每個(gè)服務(wù)器性能不均的情況下。

ip_hash：每個(gè)請(qǐng)求按訪問(wèn)IP的hash結(jié)果分配，這樣來(lái)自同一個(gè)IP的訪客固定訪問(wèn)一個(gè)后端服務(wù)器，有效解決了動(dòng)態(tài)網(wǎng)頁(yè)存在的session共享問(wèn)題。

fair：這是比上面兩個(gè)更加智能的負(fù)載均衡算法。此種算法可以依據(jù)頁(yè)面大小和加載時(shí)間長(zhǎng)短智能地進(jìn)行負(fù)載均衡，也就是根據(jù)后端服務(wù)器的響應(yīng)時(shí)間來(lái)分配請(qǐng)求，響應(yīng)時(shí)間短的優(yōu)先分配。Nginx本身是不支持fair的，如果需要使用這種調(diào)度算法，必須下載Nginx的upstream_fair模塊。

url_hash：此方法按訪問(wèn)url的hash結(jié)果來(lái)分配請(qǐng)求，使每個(gè)url定向到同一個(gè)后端服務(wù)器，可以進(jìn)一步提高后端緩存服務(wù)器的效率。Nginx本身是不支持url_hash的，如果需要使用這種調(diào)度算法，必須安裝Nginx 的hash軟件包。

3.upstream 支持的狀態(tài)參數(shù)

在HTTP Upstream模塊中，可以通過(guò)server指令指定后端服務(wù)器的IP地址和端口，同時(shí)還可以設(shè)定每個(gè)后端服務(wù)器在負(fù)載均衡調(diào)度中的狀態(tài)。常用的狀態(tài)有：

down : 表示當(dāng)前的server暫時(shí)不參與負(fù)載均衡。

backup : 預(yù)留的備份機(jī)器。當(dāng)其他所有的非backup機(jī)器出現(xiàn)故障或者忙的時(shí)候，才會(huì)請(qǐng)求backup 機(jī)器，因此這臺(tái)機(jī)器的壓力最輕。

max_fails : 允許請(qǐng)求失敗的次數(shù)，默認(rèn)為1。當(dāng)超過(guò)最大次數(shù)時(shí)，返回proxy_next_upstream 模塊定義的錯(cuò)誤。

fail_timeout : 在經(jīng)歷了max_fails次失敗后，暫停服務(wù)的時(shí)間。max_fails可以和fail_timeout一起使用。

注 : 當(dāng)負(fù)載調(diào)度算法為ip_hash時(shí)，后端服務(wù)器在負(fù)載均衡調(diào)度中的狀態(tài)不能是weight和backup。

4.實(shí)驗(yàn)拓?fù)?/strong>

5. 配置nginx負(fù)載均衡

[root@nginx ~]# vim /etc/nginx/nginx.conf
upstream webservers {
server 192.168.18.201 weight=1;
server 192.168.18.202 weight=1;
}
server {
listen 80;
server_name localhost;
#charset koi8-r;
#access_log logs/host.access.log main;
location / {
proxy_pass http://webservers;
proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
}
}

注，upstream是定義在server{ }之外的，不能定義在server{ }內(nèi)部。定義好upstream之后，用proxy_pass引用一下即可。

6.重新加載一下配置文件

[root@nginx ~]# service nginx reload
nginx: the configuration file /etc/nginx/nginx.conf syntax is ok
nginx: configuration file /etc/nginx/nginx.conf test is successful
重新載入 nginx： [確定]

7.測(cè)試一下

注，大家可以不斷的刷新瀏覽的內(nèi)容，可以發(fā)現(xiàn)web1與web2是交替出現(xiàn)的，達(dá)到了負(fù)載均衡的效果。

8.查看一下Web訪問(wèn)服務(wù)器日志

Web1:

[root@web1 ~]# tail /var/log/httpd/access_log
192.168.1.208 - - [04/Sep/2013:09:41:58 +0800] 'GET / HTTP/1.0' 200 23 '-' 'Mozilla/5.0 (compatible; MSIE 10.0; Windows NT 6.1; WOW64; Trident/6.0)'
192.168.1.208 - - [04/Sep/2013:09:41:58 +0800] 'GET / HTTP/1.0' 200 23 '-' 'Mozilla/5.0 (compatible; MSIE 10.0; Windows NT 6.1; WOW64; Trident/6.0)'
192.168.1.208 - - [04/Sep/2013:09:41:59 +0800] 'GET / HTTP/1.0' 200 23 '-' 'Mozilla/5.0 (compatible; MSIE 10.0; Windows NT 6.1; WOW64; Trident/6.0)'
192.168.1.208 - - [04/Sep/2013:09:41:59 +0800] 'GET / HTTP/1.0' 200 23 '-' 'Mozilla/5.0 (compatible; MSIE 10.0; Windows NT 6.1; WOW64; Trident/6.0)'
192.168.1.208 - - [04/Sep/2013:09:42:00 +0800] 'GET / HTTP/1.0' 200 23 '-' 'Mozilla/5.0 (compatible; MSIE 10.0; Windows NT 6.1; WOW64; Trident/6.0)'
192.168.1.208 - - [04/Sep/2013:09:42:00 +0800] 'GET / HTTP/1.0' 200 23 '-' 'Mozilla/5.0 (compatible; MSIE 10.0; Windows NT 6.1; WOW64; Trident/6.0)'
192.168.1.208 - - [04/Sep/2013:09:42:00 +0800] 'GET / HTTP/1.0' 200 23 '-' 'Mozilla/5.0 (compatible; MSIE 10.0; Windows NT 6.1; WOW64; Trident/6.0)'
192.168.1.208 - - [04/Sep/2013:09:44:21 +0800] 'GET / HTTP/1.0' 200 23 '-' 'Mozilla/5.0 (compatible; MSIE 10.0; Windows NT 6.1; WOW64; Trident/6.0)'
192.168.1.208 - - [04/Sep/2013:09:44:22 +0800] 'GET / HTTP/1.0' 200 23 '-' 'Mozilla/5.0 (compatible; MSIE 10.0; Windows NT 6.1; WOW64; Trident/6.0)'
192.168.1.208 - - [04/Sep/2013:09:44:22 +0800] 'GET / HTTP/1.0' 200 23 '-' 'Mozilla/5.0 (compatible; MSIE 10.0; Windows NT 6.1; WOW64; Trident/6.0)'

Web2:

先修改一下，Web服務(wù)器記錄日志的格式。

[root@web2 ~]# vim /etc/httpd/conf/httpd.conf
LogFormat '%{X-Real-IP}i %l %u %t \'%r\' %>s %b \'%{Referer}i\' \'%{User-Agent}i\'' combined
[root@web2 ~]# service httpd restart

停止 httpd： [確定]

正在啟動(dòng) httpd： [確定]

接著，再訪問(wèn)多次，繼續(xù)查看日志。

[root@web2 ~]# tail /var/log/httpd/access_log
192.168.1.208 - - [04/Sep/2013:09:50:28 +0800] 'GET / HTTP/1.0' 200 23 '-' 'Mozilla/5.0 (compatible; MSIE 10.0; Windows NT 6.1; WOW64; Trident/6.0)'
192.168.1.208 - - [04/Sep/2013:09:50:28 +0800] 'GET / HTTP/1.0' 200 23 '-' 'Mozilla/5.0 (compatible; MSIE 10.0; Windows NT 6.1; WOW64; Trident/6.0)'
192.168.1.208 - - [04/Sep/2013:09:50:28 +0800] 'GET / HTTP/1.0' 200 23 '-' 'Mozilla/5.0 (compatible; MSIE 10.0; Windows NT 6.1; WOW64; Trident/6.0)'
192.168.1.208 - - [04/Sep/2013:09:50:28 +0800] 'GET / HTTP/1.0' 200 23 '-' 'Mozilla/5.0 (compatible; MSIE 10.0; Windows NT 6.1; WOW64; Trident/6.0)'
192.168.1.208 - - [04/Sep/2013:09:50:28 +0800] 'GET / HTTP/1.0' 200 23 '-' 'Mozilla/5.0 (compatible; MSIE 10.0; Windows NT 6.1; WOW64; Trident/6.0)'
192.168.1.208 - - [04/Sep/2013:09:50:28 +0800] 'GET / HTTP/1.0' 200 23 '-' 'Mozilla/5.0 (compatible; MSIE 10.0; Windows NT 6.1; WOW64; Trident/6.0)'
192.168.1.208 - - [04/Sep/2013:09:50:28 +0800] 'GET / HTTP/1.0' 200 23 '-' 'Mozilla/5.0 (compatible; MSIE 10.0; Windows NT 6.1; WOW64; Trident/6.0)'
192.168.1.208 - - [04/Sep/2013:09:50:28 +0800] 'GET / HTTP/1.0' 200 23 '-' 'Mozilla/5.0 (compatible; MSIE 10.0; Windows NT 6.1; WOW64; Trident/6.0)'
192.168.1.208 - - [04/Sep/2013:09:50:29 +0800] 'GET / HTTP/1.0' 200 23 '-' 'Mozilla/5.0 (compatible; MSIE 10.0; Windows NT 6.1; WOW64; Trident/6.0)'
192.168.1.208 - - [04/Sep/2013:09:50:29 +0800] 'GET / HTTP/1.0' 200 23 '-' 'Mozilla/5.0 (compatible; MSIE 10.0; Windows NT 6.1; WOW64; Trident/6.0)'

注，大家可以看到，兩臺(tái)服務(wù)器日志都記錄是192.168.1.208訪問(wèn)的日志，也說(shuō)明了負(fù)載均衡配置成功。

9.配置nginx進(jìn)行健康狀態(tài)檢查

max_fails，允許請(qǐng)求失敗的次數(shù)，默認(rèn)為1。當(dāng)超過(guò)最大次數(shù)時(shí)，返回proxy_next_upstream 模塊定義的錯(cuò)誤。

fail_timeout，在經(jīng)歷了max_fails次失敗后，暫停服務(wù)的時(shí)間。max_fails可以和fail_timeout一起使用，進(jìn)行健康狀態(tài)檢查。

[root@nginx ~]# vim /etc/nginx/nginx.conf
upstream webservers {
server 192.168.18.201 weight=1 max_fails=2 fail_timeout=2;
server 192.168.18.202 weight=1 max_fails=2 fail_timeout=2;
}

10.重新加載一下配置文件

[root@nginx ~]# service nginx reload
nginx: the configuration file /etc/nginx/nginx.conf syntax is ok
nginx: configuration file /etc/nginx/nginx.conf test is successful
重新載入 nginx： [確定]

11.停止服務(wù)器并測(cè)試

先停止Web1，進(jìn)行測(cè)試。

[root@web1 ~]# service httpd stop
停止 httpd： [確定]

注，大家可以看到，現(xiàn)在只能訪問(wèn)Web2，再重新啟動(dòng)Web1，再次訪問(wèn)一下。

[root@web1 ~]# service httpd start
正在啟動(dòng) httpd： [確定]

注，大家可以看到，現(xiàn)在又可以重新訪問(wèn)，說(shuō)明nginx的健康狀態(tài)查檢配置成功。但大家想一下，如果不幸的是所有服務(wù)器都不能提供服務(wù)了怎么辦，用戶打開頁(yè)面就會(huì)出現(xiàn)出錯(cuò)頁(yè)面，那么會(huì)帶來(lái)用戶體驗(yàn)的降低，所以我們能不能像配置LVS是配置sorry_server呢，答案是可以的，但這里不是配置sorry_server而是配置backup。

12.配置backup服務(wù)器

[root@nginx ~]# vim /etc/nginx/nginx.conf
server {
listen 8080;
server_name localhost;
root /data/www/errorpage;
index index.html;
}
upstream webservers {
server 192.168.18.201 weight=1 max_fails=2 fail_timeout=2;
server 192.168.18.202 weight=1 max_fails=2 fail_timeout=2;
server 127.0.0.1:8080 backup;
}
[root@nginx ~]# mkdir -pv /data/www/errorpage
[root@nginx errorpage]# cat index.html
<h1>Sorry......</h1>

13.重新加載配置文件

[root@nginx errorpage]# service nginx reload
nginx: the configuration file /etc/nginx/nginx.conf syntax is ok
nginx: configuration file /etc/nginx/nginx.conf test is successful
重新載入 nginx： [確定]

14.關(guān)閉Web服務(wù)器并進(jìn)行測(cè)試

[root@web1 ~]# service httpd stop
停止 httpd： [確定]
[root@web2 ~]# service httpd stop
停止 httpd： [確定]

注，大家可以看到，當(dāng)所有服務(wù)器都不能工作時(shí)，就會(huì)啟動(dòng)備份服務(wù)器。好了，backup服務(wù)器就配置到這里，下面我們來(lái)配置ip_hash負(fù)載均衡。

15.配置ip_hash負(fù)載均衡

ip_hash，每個(gè)請(qǐng)求按訪問(wèn)IP的hash結(jié)果分配，這樣來(lái)自同一個(gè)IP的訪客固定訪問(wèn)一個(gè)后端服務(wù)器，有效解決了動(dòng)態(tài)網(wǎng)頁(yè)存在的session共享問(wèn)題。（一般電子商務(wù)網(wǎng)站用的比較多）

[root@nginx ~]# vim /etc/nginx/nginx.conf
upstream webservers {
ip_hash;
server 192.168.18.201 weight=1 max_fails=2 fail_timeout=2;
server 192.168.18.202 weight=1 max_fails=2 fail_timeout=2;
#server 127.0.0.1:8080 backup;
}

注，當(dāng)負(fù)載調(diào)度算法為ip_hash時(shí)，后端服務(wù)器在負(fù)載均衡調(diào)度中的狀態(tài)不能有backup。（有人可能會(huì)問(wèn)，為什么呢？大家想啊，如果負(fù)載均衡把你分配到backup服務(wù)器上，你能訪問(wèn)到頁(yè)面嗎？不能，所以了不能配置backup服務(wù)器）

16.重新加載一下服務(wù)器

[root@nginx ~]# service nginx reload
nginx: the configuration file /etc/nginx/nginx.conf syntax is ok
nginx: configuration file /etc/nginx/nginx.conf test is successful
重新載入 nginx： [確定]

17.測(cè)試一下

注，大家可以看到，你不斷的刷新頁(yè)面一直會(huì)顯示的民Web2，說(shuō)明ip_hash負(fù)載均衡配置成功。下面我們來(lái)統(tǒng)計(jì)一下Web2的訪問(wèn)連接數(shù)。

18.統(tǒng)計(jì)Web2的訪問(wèn)連接數(shù)

[root@web2 ~]# netstat -an | grep :80 | wc -l
304

注，你不斷的刷新，連接數(shù)會(huì)越來(lái)越多。好了，nginx的負(fù)載均衡就全部演示到這里。

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Nginx負(fù)載均衡，實(shí)現(xiàn)我們網(wǎng)站的高可用性