一、Nginx的负载均衡
Nginx负载均衡在工作中通过反向代理实现
1、Nginx的七层代理和四层代理
1.1 七层代理
- 七层是最常用的反向代理,只能配置的在nginx配置文件的http模块中
- 配置的方法名称:upstream 模块 ,不能写在server中,也不能在location中,在http模块当中是独立的一个配置
1.1.1 七层代理的工作原理
- 客户端------>http请求------>七层代理(代理服务器上)----------->代理服务器转发http请求到内部的一组服务器(web集群)
- --------------->客户端不知道请求的代理服务器还是内部服务器,而且通过代理服务器影藏了内部服务器的ip.
- 实际上访问的是代理服务器,请求到代理,代理转发给web服务器。web服务器响应。web服务器响应的。
1.2 四层代理
- 四层代理是基于tcp/ip协议层的代理转发方式,可以实现基于ip地址和端口进行负载均衡转发。
- 四层代理无法获取http请求当中的URL信息,只能对tcp/udp数据包进行转发。流量转发。
- 配置的方法名称:stream,stream是不能配置在http模块中,配置在全局当中。是属于一个独立的模块,不属于其他任何模块。
1.3 四层代理和七层代理之间的区别:
- 七层代理转发http请求;四层转发的是tcp/udp的数据包,转发的是流量
- 七层代理转发的是http请求,可以对请求进行深入的解析和处理,流量控制和内容过滤;四层代理不能进行流量控制和内容过滤
- 四层代理通常适用于,需要处理大量连接请求的场景;七层一般用于,对请求进行精确处理和控制的场景
- 在实际工作中,四层和七层配合使用
1.4 四层和七层谁的速度快:
四层代理速度比七层代理速度快
四层块的原因:
- 四层只是流量转发,不能对请求进行解析和控制。所以速度快
- 四层代理走的是内核,内核转发的流量,所以速度快。
七层慢的原因:
- 七层慢,他对请求进行处理和解析,速度比较慢
- 七层走的是用户态,访问控制,流量处理,所以速度比较慢。
所以,七层代理可以提供更高级的服务和更高的用户体验。
二、Nginx正向代理与反向代理
1、正向代理
cs
proxy_pass
#配置代理服务器访问的地址。只能写在location模块当中。
- 代理服务器:nginx2 (192.168.247.22)
- web后端服务器:nginx1 (192.168.247.21)
代理服务器(nginx2)配置:
重启:
验证:
查看nginx1访问日志:显示22访问
2、反向代理
**反向代理:**客户端访问代理服务器,代理服务器转发请求或者流量到后端服务器,后端的web服务器会有多台,用户并不知道最终访问的是哪一台服务器。
**优点:**负载均衡、高可用、可扩展、提高可维护性
2.1 upstream: 基于https实现负载均衡。反向代理。
-
代理服务器:nginx1(192.168.247.21)
-
后端web服务器:nginx2(192.168.247.22)、nginx3(192.168.247.23)
-
配置完服务配置文件需要重启服务
1、默认算法
- 代理服务器nginx1配置:
- 后端web服务器nginx2:
- 后端web服务器nginx3:
- 验证:访问代理服务器nginx1(192.168.247.21)
第一次请求返回码200
第二次请求返回码200
总结:默认算法,也叫轮询算法(rr),将请求轮流分配给后端服务器,轮询算法使用与web服务器处理能力的情况相近。默认算法可不加。默认算法没有缓存
2、加权轮询
- 代理服务器nginx1配置:
数字越大,权重越高,被代理服务器转发的次数就越多
- **验证:访问代理服务器192.168.247.21。**nginx2(192.168.247.22)被转发了6次;nginx3(192.168.247.23)被访问了4次。
总结:
- 加权轮询建立在轮询算法之上,通过给不同web服务器权重,让处理能力更强的服务器可以分配到更多的请求。
3、ip_hash
- 代理服务器nginx1配置:
- 验证:
第一次:
第二次:
总结:
- ip_hash根据IP地址,计算出hash值,使用ip_hash算法,同一客户端的请求会被分配到同一个后端服务器,从而保证会话的稳定性,请求速度块。
- 缺点:如果后端服务器数量发生改变,hash会重新计算,请求服务器也会改变。
4、least_conn(最少连接数量)
- 代理服务器nginx1配置:
总结:
- 有轮询,会将请求发送到当前连接数量最少的后端web服务器。
- 主要适用于后端服务器处理任务耗时不同的情况,避免了所以请求集中在处理能力更强的服务器上,一般配合加权轮询使用
5、url_hash
- 代理服务器nginx1配置:
- 验证:
总结:
- 根据uri地址计算hash值,使用url_hash会把相同请求的uri分配到同一个后端web服务器
2.2 使用场景总结
- **小场景:**并发量很小,默认算法就可以满足
- **后端web服务器的处理性能有差异:**加权轮询与最少连接数配合使用
- **大型并发:**ip_hash或url_hash(可直接访问缓存,从而缓解后端服务器压力,第一次请求后,会有贝蒂缓存,而且因hash算法原因,请求的后端web服务器不会发生变化,从而可以提高访问速度。)
注:
- **ip_hash:**后端服务器数量发生变化,请求的服务器也会发生变化
- **url_hash:**请求的地址发生变化,请求的服务器也可能发生变化
三、实验:基于域名的反向代理
- 代理服务器:www.123.cc(192.168.247.21)
- 后端web服务器1:www.kgc.com(192.168.247.22)
- 后端web服务器2:www.benet.com(192.168/247.23)
- 客户端:test6
- 更改服务的配置文件之后都需要重启服务