Nginx负载均衡

文章目录

- **Nginx代理服务**
- - [正向代理(内部上网) 客户端<-->代理->服务端](#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](#反向代理客户端->代理<-->服务端)
  - 正向与反向代理的区别
  - Nginx反向代理配置
  - - Nginx代理配置的语法
- Nginx负载均衡
- - **常用负载均衡软件**
  - **Nginx负载均衡类型**
  - **Nginx负载均衡配置场景**
  - - [Nginx upstream 虚拟配置语法](#Nginx upstream 虚拟配置语法)
- Nginx反向代理+负载小实验
- **负载均衡常见问题**
- **Nginx负载均衡后端状态**
- **Nginx负载均衡调度算法**
- **Nginx负载均衡TCP实践**
- **Nginx动静分离**

Nginx代理服务

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

正向与反向代理的区别

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

举例说明进行理解正反向代理

正向代理：代购：你（客户端）想买国外的东西，但自己买不到，找代购（正向代理）帮你买，国外商家（目标服务器）只知道代购，不知道你

反向代理：小区门卫：你（客户端）想找小区里的住户（后端服务器），但不能直接进，先找门卫（反向代理），门卫帮你传话 / 找对应住户，你不知道具体找的是哪栋楼的住户

Nginx反向代理配置

Nginx代理配置的语法

bash 复制代码

Syntax: proxy_pass URL;
Default: ---
Context: location, if in location, limit_except

http://localhost:8000/uri/
http://10.0.0.7:8000/uri/
http://unix:/tmp/backend.socket:/uri/

添加发往后端服务器的请求头信息

bash 复制代码

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.tf.com, 那么代理服务会向后端传递请求的还是www.tf.com
proxy_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ip
proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
# 客户端通过代理服务访问后端服务, 后端服务通过该变量会记录真实客户端地址
proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;

代理到后端的 TCP 连接、响应、返回等超时时间设置

bash 复制代码

//nginx代理与后端服务器连接超时时间(代理连接超时)
Syntax: proxy_connect_timeout time;
Default: proxy_connect_timeout 60s;
Context: http, server, location

//nginx代理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

//后端服务器数据回传给nginx代理超时时间
Syntax: proxy_send_timeout time;
Default: proxy_send_timeout 60s;
Context: http, server, location

proxy_buffer 代理缓冲区

bash 复制代码

//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, location

//设置nginx代理保存用户头信息的缓冲区大小
Syntax: proxy_buffer_size size;
Default: proxy_buffer_size 4k|8k;
Context: http, server, location

//proxy_buffers 缓冲区
Syntax: proxy_buffers number size;
Default: proxy_buffers 8 4k|8k;
Context: http, server, location

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

bash 复制代码

cat /etc/nginx/proxy_params
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;  连接后端超时时间
proxy_send_timeout 60;      后端回传数据超时时间
proxy_read_timeout 60;     代理等待后端响应超时时间


proxy_buffering on;
proxy_buffer_size 32k;
proxy_buffers 4 128k;

代理配置 location 的时候调用, 方便后续多个 location 重复使用

bash 复制代码

location / {
 proxy_pass http://127.0.0.1:8080;
 include proxy_params;
}

负载均衡就是代理吗？

不是的，负载均衡是反向代理的核心功能之一，但代理（正向 / 反向）≠ 负载均衡------ 正向代理基本不涉及负载均衡，反向代理可以有负载均衡（多后端时），也可以没有（单后端时）。

用一句话理清逻辑：代理是 "中间转发" 的角色，负载均衡是 "多后端分发" 的规则；只有当反向代理背后有「多个后端服务器」时，才会用到负载均衡功能。

误区 1："代理就是负载均衡"------ 错！正向代理和单后端反向代理都没有负载均衡功能，只有多后端反向代理才会用到。

误区 2："负载均衡就是反向代理"------ 错！负载均衡是 "分发规则"，反向代理是 "转发角色"；SLB（负载均衡服务）本质是 "反向代理 + 负载均衡" 的组合，但负载均衡本身不是代理。

误区 3："Nginx 是负载均衡"------ 不严谨！Nginx 的核心是反向代理，负载均衡是它的一个模块功能（需要配置多后端才会生效）。

1、什么是负载均衡

把请求数据平均分配到后端的服务器

2、为什么要进行使用负载均衡

当我们的Web服务器直接面向用户，往往要承载大量并发请求，单台服务器难以负荷，我使用多台Web服务器组集群，前端使用Nginx负载均衡，将请求分散的打到我们的后端服务器集群中，实现负载的分发。那么会大大提升系统的吞吐率、请求性能、高容灾

Nginx就是**Server Load Balancer（服务器负载均衡）SBL，**SBL核心是解决 "多台后端服务器如何分摊客户端请求压力的问题，NGINX就是典型的SBL

常用负载均衡软件

bash 复制代码

1.Nginx
2.Haproxy
3.LVS
4.F5（硬件）

Nginx负载均衡类型

四层负载均衡

是OSI七层模型中的传输层，那么传输层Nginx已经能支持TCP/IP的控制，所以只需要对客户端的请求进行TCP/IP协议的包转发就可以实现负载均衡，那么它的好处是性能非常快、只需要底层进行应用处理，而不需要进行一些复杂的逻辑

七层负载均衡

七层负载均衡它是在应用层，那么它可以完成很多应用方面的协议请求，比如我们说的http应用的负载均衡，它可以实现http信息的改写、头信息的改写、安全应用规则控制、URL匹配规则控制、以及转发、rewrite等等的规则，所以在应用层的服务里面，我们可以做的内容就更多，那么Nginx则是一个典型的七层负载均衡

四层和七层负载均衡的区别

1、七层负载均衡没有四层的效率高，因为四层负载是在数据包的底层就进行数据的分发，但是七层是在顶层进行分发的；

2、七层是更贴近应用服务，像http https就是七层的协议，像Nginx可以做会话的保持、URL路径规划匹配、head头部改写等，这些四层是没有办法做到的

3、四层负载是无法识别域名

Nginx负载均衡配置场景

Nginx upstream 虚拟配置语法

bash 复制代码

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;
 }
}

Nginx反向代理+负载小实验

使用web01和web02提供网页访问服务，lb01配置反向代理和负载

1、Web01服务器上配置nginx, 并创建对应html文件

bash 复制代码

[root@web01 conf.d]# cat www.conf
server {
 listen 80;
 server_name www.tf.com;
 location / {
 root /code/www;
 index index.html;
 }
}

[root@web01 conf.d]# mkdir -p /code/www
[root@web01 conf.d]#  echo "web01" > /code/www/index.html
[root@web01 conf.d]# systemctl restart nginx

2、Web02服务器上配置nginx, 并创建对应html文件

bash 复制代码

[root@web02 conf.d]# cat /etc/nginx/conf.d/www.conf
server {
 listen 80;
 server_name www.tf.com;
 location / {
 root /node;
 index index.html;
 }
}

[root@web02 conf.d]# mkdir -p /code/www
[root@web02 conf.d]# echo "web02" > /code/www/index.html
[root@web02 conf.d]# systemctl restart nginx

3、lb01配置 Nginx 负载均衡

bash 复制代码

1、在lb01上安装好Nginx

2、编写配置文件
[root@lb01 conf.d]# cat proxy.conf
upstream www {
 server 10.0.0.7:80;
 server 10.0.0.8:80;
}
server {
 listen 80;
 server_name www.tf.com;
 location / {
 proxy_pass http://www;
 include proxy_params;
 }
}

3、Nginx 负载均衡调度使用的 proxy_params
[root@lb01 conf.d]# cat /etc/nginx/proxy_params
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;

4、启动Nginx
 systemctl restart nginx

4、验证，访问域名之后不停的刷新网页

负载均衡常见问题

问题一：后端服务器出现了问题，负载均衡依然会将请求发送过去

bash 复制代码

后台服务连接超时，Nginx是本身是有机制的，如果出现一个节点down掉的时候，Nginx会更据你具体负
载均衡的设置，将请求转移到其他的节点上，但是，如果后台服务连接没有down掉，但是返回错误异常码了
如:504、502、500,这个时候你需要加一个负载均衡的设置，如下：proxy_next_upstream http_500 | 
http_502 | http_503 | http_504 |http_404;意思是，当其中一台返回错误码404,500...等错误
时，可以分配到下一台服务器程序继续处理，提高平台访问成功率

解决模块

bash 复制代码

Syntax: proxy_next_upstream error | timeout | invalid_header | http_500 | 
http_502 | http_503 | http_504 | http_403 | http_404 | http_429 | non_idempotent 
| off ...;
Default: proxy_next_upstream error timeout;
Context: http, server, location

配置方式

bash 复制代码

upstream www {
 server 10.0.0.7;
 server 10.0.0.8;
}
server {
 listen 80;
 server_name www.tf.com;
 location / {
 proxy_pass http://www;
 include proxy_params;
#可以配置，可以写到include
 proxy_next_upstream http_500 http_502 http_503 http_504 http_403 
http_404;
 }
}