nginx实现负载均衡load balance

- [nginx实现负载均衡load balance](#nginx实现负载均衡load balance)
- - 相关算法
  - 负载均衡https的访问
  - [后端的real server是否知道真正访问的用户的IP地址](#后端的real server是否知道真正访问的用户的IP地址)
  - 健康检查
  - 提升负载均衡的并发数量
  - 七层负载均衡和四层负载均衡

nginx实现负载均衡load balance

准备：3台服务器，一台做负载均衡器，另外两台做web服务器，建议编译安装nginx

服务器	IP
LB	192.168.232.161
web1	192.168.232.162
web2	192.168.232.163

1、修改LB的配置文件

用于cpu的核心是两个，所以可以修改配置文件中的进程数为2，并将应该worker的并发数修改为2048

worker_processes  2;

events {
    worker_connections  2048;
}

2、负载均衡器的配置

http {
	upstream chenapp1 {
        server 192.168.232.162;
        server 192.168.232.163;
    }
    server {
        listen       80;
        server_name  localhost;

        location / {
            proxy_pass http://chenapp1;
        }
}

修改web1和web2的页面显示，然后在浏览器中输入LB服务器的网址，反复刷新可以看见不同的页面。
这个时候web服务器的日志access.log中记录的IP就是负载均衡服务器的 IP

负载均衡https的访问

server {
        listen       443 ssl;
        server_name  www.sanchuangedu.com;
            
        ssl_certificate      8905404_sanchuangedu.cn.pem ;    # pem文件和key文件都需要下载证书
        ssl_certificate_key  8905404_sanchuangedu.cn.key;
           
        ssl_session_cache    shared:SSL:1m;
        ssl_session_timeout  5m;
      
        ssl_ciphers  HIGH:!aNULL:!MD5;
        ssl_prefer_server_ciphers  on; 
    
        location / { 
            #root   html;
            #index  index.html index.htm;
            proxy_pass http://chenapp1;
        } 
    }

后端的real server是否知道真正访问的用户的IP地址

web服务器的日志access.log中记录的IP是负载均衡服务器的 IP，不知道用户的IP地址

解决方法

后端real server不使用realip模块

在负载均衡器上修改http请求报头部字段，添加一个X-Real-IP字段

server {
        listen       80;
        server_name  localhost;
        
        location / {
            proxy_pass http://chenapp1;
            proxy_set_header X-Real-IP    $remote_addr;
        }

在后端real server上使用这个X-Real-IP字段

http {
    include       mime.types;
    default_type  application/octet-stream;

    log_format  main  '$remote_addr - $http_x_real_ip - $remote_user [$time_local] "$request" '
                      '$status $body_bytes_sent "$http_referer" '
                      '"$http_user_agent" "$http_x_forwarded_for"';

    access_log  logs/access.log  main;

现在就可以在/usr/local/scnginx99/logs/access.log文件中看到client的IP了

后端real server使用realip模块

前提条件：在后端backend server上编译安装nginx的时候，--with http_realip_module开启相关功能

backend server是如何知道前端client的IP地址的

负载均衡器在应用层把要发送给bakend server的http协议添加新的IP存储字段x_real_ip

健康检查

查看web服务器是否还存活

主动检查。负载均衡服务器主动检查web服务器，需要安装nginx plus
被动检查。当client发请求给LB，然后LB再去转发请求给后端的real server，这个时候如果后端的服务器出现问题，LB就发现了。
```
upstream backend {
	server 192.168.232.162
	server 192.168.232.163 max_files=3 fail_timeout=30s
}
```
fial_timeout：设置必须多次尝试失败才能将服务器标记为不可用时间，以及将服务器标记为不可用时间（默认10s）
max_fails：设置在fail_timeout服务器标记为不可用的时间内必须发生的失败尝试次数（默认1次）
backup：备份当其他的服务器都不提供服务的时候，再启用这台服务器提供服务
slow_start：慢启动
down：将上游的服务器标识为不可用，不会再发送任何请求给这台服务器

提升负载均衡的并发数量

增加服务器数量

参数优化

worker_processes 2;
worker_connections 2048;

在命令行允许一个进程可以打开的连接数量
ulimit -n 1000000

七层负载均衡和四层负载均衡

七层负载均衡

nginx是根据http协议来做负载均衡的，http协议工作在应用层，是web服务的一部分，按照OSI七层网络模型来封装和解封装，属于第七层

四层负载均衡

在传输层完成所有的工作，根据端口号来区分不同的业务

实现四层负载均衡：

修改LB的nginx.conf

stream {
	upstream dns_servers {
		least_conn;
		server 192.168.136.130:53;
		server 192.168.136.131:53;
		server 192.168.136.132:53;
	}
	upstream web_servers {
		server 192.168.232.162:80;
		server 192.168.232.163:80;
	}
	server {
		listen 53udp;
		proxy_pass dns_servers;
	}
	server {
		listen 80;
		procy_pass web_servers;
	}
}
events {
	worker_connections 1024;
}

四层和七层的区别

七层负载均衡：

1、基于应用层

2、支持HTTP协议

3、效率低

4、可以实施应用层安全策略

四层负载均衡：

1、基于传输层，关注IP地址和端口号

2、支持http、MySQL、DNS、ftp等协议

3、效率高

4、无法执行高级内容处理，如HTTP请求的URL路由或请求头修改

502错误

原因：所有的backend server都挂掉了

nginx实现负载均衡load balance

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