掌握Nginx之反向代理与负载均衡实现动静分离实战的方法及步骤

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下文给大家带来掌握Nginx之反向代理与负载均衡实现动静分离实战的方法及步骤，希望能够给大家在实际运用中带来一定的帮助，负载均衡涉及的东西比较多，理论也不多，网上有很多书籍，今天我们就用创新互联在行业内累计的经验来做一个解答。

Nginx之反向代理与负载均衡实现动静分离实战

 

什么是反向代理与负载均衡

Nginx仅仅作为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。

负载均衡指的是对请求数据包的转发，从负载均衡下面的节点云服务器来看，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，而反向代理服务器指的是接收到用户的请求后，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，范文的节点服务器的客户端用的就是反向代理服务器了，而非真实的网站访问用户。

Nginx负载均衡核心组件介绍

Nginx http功能模块	模块说明
ngx_nginx upstream	负载均和模块，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模块，用于把请求后抛给服务器节点或upstream服务器池

一、实验目标

实战1：配置基于域名虚拟主机的web节点

实战2：实现代理服务器携带主机头和记录用户IP

实战3：根据URL中的目录地址实现代理转发

实战4：Nginx负载均衡检测节点状态

 

二、实验环境

主机名	IP地址	系统	作用
yu61	192.168.1.61	Rhel-6.5	nginx的主负载均衡器
yu62	192.168.1.62	Rhel-6.5	nginx的从负载均衡器
yu63	192.168.1.63	Rhel-6.5	Web1服务器
yu64	192.168.1.64	Rhel-6.5	Web2服务器

实验拓扑

 

三、实验步骤

1、Nginx的安装------四台主机都是怎么安装

[root@yu61 ~]#service httpd stop

[root@yu61 ~]#service iptables stop

[root@yu61 ~]#yum install pcre pcre-devel openssl openssl-devel -y

[root@yu61 ~]# mkdir -p /home/yu/tools

[root@yu61 ~]# cd /home/yu/tools/

[root@yu61 tools]# wget -q http://nginx.org/download/nginx-1.6.3.tar.gz

[root@yu61 tools]# ls

nginx-1.6.3.tar.gz

[root@yu61 tools]# useradd nginx -s /sbin/nologin -M

[root@yu61 tools]# tar xf nginx-1.6.3.tar.gz

[root@yu61 tools]# cd nginx-1.6.3

[root@yu61 nginx-1.6.3]# ./configure --user=nginx --group=nginx --prefix=/application/nginx-1.6.3 --with-http_stub_status_module --with-http_ssl_module

[root@yu61 nginx-1.6.3]#make -j 4 && make install

[root@yu61 nginx-1.6.3]# ln -s /application/nginx-1.6.3/ /application/nginx

 

 

Nginx负载均衡实战

实战1：配置基于域名虚拟主机的web节点

1、修改配置文件------在两台web服务器上修改

[root@yu61 nginx-1.6.3]# cd /application/nginx/conf/

[root@yu61 conf]# egrep -v '#|^$' nginx.conf.default > nginx.conf

[root@yu63 conf]# cat nginx.conf

worker_processes  1;

events {

    worker_connections  1024;

}

http {

    include       mime.types;

    default_type  application/octet-stream;

    sendfile        on;

    keepalive_timeout  65;

    log_format  main  '$remote_addr - $remote_user [$time_local] "$request" '

                      '$status $body_bytes_sent "$http_referer" '

                      '"$http_user_agent" "$http_x_forwarded_for"';

    server {

        listen       80;

        server_name  bbs.mobanche.com;

        location / {

            root   html/bbs;

            index  index.html index.htm;

        }

access_log  logs/access.log  main;

        }

    }

    server {

        listen       80;

        server_name  www.mobanche.com;

        location / {

            root   html/www;

            index  index.html index.htm;

        }

access_log  logs/access.log  main;

        }

    }

}

 

2、检查语法和启动nginx服务----------四台主机都做

[root@yu61 conf]# mkdir /application/nginx/html/{www,bbs}

[root@yu61 conf]# /application/nginx/sbin/nginx -t

nginx: the configuration file /application/nginx-1.6.3/conf/nginx.conf syntax is ok

nginx: configuration file /application/nginx-1.6.3/conf/nginx.conf test is successful

[root@yu61 conf]# /application/nginx/sbin/nginx

[root@yu61 conf]# netstat -anutp | grep nginx

tcp        0      0 0.0.0.0:80                  0.0.0.0:*                   LISTEN      48817/nginx

 

3、添加可测试内容-------两台web主机都做，测试用可以只做一台

[root@yu63 conf]# echo '192.168.1.63 www' > ../html/www/index.html

[root@yu63 conf]# echo '192.168.1.63 bbs' > ../html/bbs/index.html

[root@yu63 conf]# cat /application/nginx/html/www/index.html

192.168.1.63 www

[root@yu63 conf]# cat /application/nginx/html/bbs/index.html

192.168.1.63 bbs

[root@yu64 conf]# echo '192.168.1.64 www' > ../html/www/index.html

[root@yu64 conf]# echo '192.168.1.64 bbs' > ../html/bbs/index.html

[root@yu64 conf]# cat /application/nginx/html/www/index.html

192.168.1.64 www

[root@yu64 conf]# cat /application/nginx/html/bbs/index.html

192.168.1.64 bbs

 

4、用curl测试web端

[root@yu61 conf]# tail -2 /etc/hosts

192.168.1.63 bbs

192.168.1.63 www

[root@yu61 conf]# scp  /etc/hosts  /etc/hosts 192.168.1.63:/etc/hosts

[root@yu61 conf]# curl www.mobanche.com

192.168.1.63 www

[root@yu61 conf]# curl bbs.mobanche.com

192.168.1.63 bbs

 

实战2:实现代理服务器携带主机头和记录用户IP

1）Upstream模块的介绍

Nginx的负载均衡功能依赖于ngx_http_proxy_module模块，所支持代理方式包括proxy_pass（代理）、fastcgi_pass（PHP/JAVA）、memcache_pass（缓存）等。

ngx_http_proxy_module模块允许Nginx定义一组或度组节点服务器组，使用时可以通过pass_pass代理方式吧网站的请求发送到实现定义好ID对应upstream组的名字上。

负载均衡模块用于从”upstream”指令定义的后端主机列表中选取一台主机。Nginx先使用负载均衡模块找到一台主机，再使用upstream模块实现与这台主机的交互。

2）Upstream模块语法：

upstream www_server_pools #upstream是关键字必须要有，www_server_pools是upstream集群组的名字，可以自定义。

server 192.168.1.63:80 weight=1; #server是关键字，这是固定的，后面可以接域名或者ip地址，如果布置点端口，默认是80端口，weight是权重，数值越大被分配的请求越多，结尾是分号。

3）Upstream模块相关说明

Upstream模块的内容应放于http{}标签中，其默认调度算法是wrr，权重轮询。

Upstream模块内部server标签参数说明

Upstream模块内参数	参数说明
server 192.168.1.63	负载均衡后面的节点服务器配置，可以是ip或域名，如果端口号不写，默认端口是80，高并发情况下，ip可以换成域名，通过DNS做负载均衡。
weight=1	代表权重，默认值是1，权重数值越大表示接受的请求比例越大
max_fails=1	Nginx尝试连接后端主机失败的次数。这个数值是配合proxy_pass（代理）、fastcgi_pass（PHP/JAVA）、memcache_pass（缓存）三个参数使用的。当Nginx接受到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。
backup	热备，real server节点的高可用，当前面激活的RS都失败后会自动启用热备RS，这标志着买这个服务器作为备份服务器，若主服务区全部宕机了，就会转发他的请求，
fail_timeout=10s	在max_fails定义的失败次数后，距离下次检查的时间间隔，默认是10秒。如果max_fails=5，他就检测5次，如果5此都是502，它就会根据fail_timeout的值，等待10秒后再去检查。只检查一次，如果持续502。在不重新加载Nginx配置的情况下，每隔10秒值检查一次。
down	这标志着服务器永远不可用，这个参数可以配合ip_hash使用。

4）upstream模块3种常用的调度算法方式
        Nginx的upstream支持5种分配方式。其中，前三种为Nginx原生支持的分配方式，后两种为第三方支持的分配方式：
（1）、rr轮询    
        轮询是upstream的默认分配方式，即每个请求按照时间顺序轮流分配到不同的后端服务器，如果某个后端服务器down掉后，能自动剔除。按照1:1轮询。
        upstream backend {
            server 192.168.1.101:88;
            server 192.168.1.102:88;
        }
（2）、wrr轮询。      
        轮询的加强版，即可以指定轮询比率，weight和访问几率成正比，主要应用于后端服务器异质的场景下。
        upstream backend {
            server 192.168.1.101 weight=1;
            server 192.168.1.102 weight=2;
            server 192.168.1.103 weight=3;
        }
（3）、ip_hash        
        每个请求按照访问ip（即Nginx的前置服务器或者客户端IP）的hash结果分配，这样每个访客会固定访问一个后端服务器，可以解决session一致问题。
        upstream backend {
            ip_hash;
            server 192.168.1.101:81;
            server 192.168.1.102:82;
            server 192.168.1.103:83;
        }

（4）、fair        
        fair顾名思义，公平地按照后端服务器的响应时间（rt）来分配请求，响应时间短即rt小的后端服务器优先分配请求。
        upstream backend {
            server 192.168.1.101;
            server 192.168.1.102;
            fair;
        }
（5）、url_hash
        与ip_hash类似，但是按照访问url的hash结果来分配请求，使得每个url定向到同一个后端服务器，主要应用于后端服务器为缓存时的场景下。
        upstream backend {
            server 192.168.1.101;
            server 192.168.1.102;
            hash $request_uri;
            hash_method crc32;
        }
注意：

_method为使用的hash算法，需要注意的是：server语句中不能加weight等参数。后边两种目前作了解即可。

 

5）http proxy模块参数

http proxy模块参数	参数说明
proxy_set_header	允许重新定义或附加字段到传递到代理服务器的请求标头。 该值可以包含文本，变量及其组合。可实现让代理后端的服务器的节点获取到客户端用户的证书IP地址。
proxy_connect_timeout	指定一个连接到代理服务器的超时时间，单位为秒，需要注意的是这个时间最好不要超过75秒。
proxy_body_buffer_size	用于指定客户端请求缓冲区大小
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将断开这个链接
proxy_read_timeout	设置Nginx从代理的后端服务器获取信息的时间，表示链接建立成功后，Nginx等待后端服务器的响应时间，其实是Nginx以及进入后端的排队之中等候处理时间
Proxy_buffer_size	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，会防止到缓冲区
Proxy_buffers	用于设置设置缓冲区的数量和大小，Nginx从代理的后端服务器获取响应信息，会防止到缓冲区
Proxy_busy_buffer_size	用于设置系统很忙时可以使用的peoxy_buffers大小，
Proxy_temp_file_write_size	指定peoxy缓存临时文件的大小

 

1、修改nginx主从服务器------两台负载均衡器主机都要修改

[root@yu61 conf]# cat 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{

server 192.168.1.63:80 weight=1;

server 192.168.1.64:80 weight=1;

}

    server {

        listen       80;

        server_name  www.mobanche.com;

        location / {

proxy_pass http://www_server_pools;

        }

    }

}

2、测试负载均衡

[root@yu61 conf]# ../sbin/nginx -t

nginx: the configuration file /application/nginx-1.6.3/conf/nginx.conf syntax is ok

nginx: configuration file /application/nginx-1.6.3/conf/nginx.conf test is successful

[root@yu61 conf]# ../sbin/nginx -s reload

[root@yu61 conf]# cat /etc/hosts

192.168.1.61 www.mobanche.com

[root@yu61 conf]# curl www.mobanche.com

192.168.1.63 bbs

[root@yu61 conf]# curl www.mobanche.com

192.168.1.64 bbs

[root@yu61 conf]# curl www.mobanche.com

192.168.1.63 bbs

[root@yu61 conf]# curl www.mobanche.com

192.168.1.64 bbs

注释：

默认没有在请求头来告诉节点服务器找那台虚拟机主机，所以，web节点服务器接收到请求后发现没有主机头信息，因此，就把节点服务器的第一个虚拟机主机发给看反向代理了（二节点上的第一个虚拟主机放置的第一个是bbs），解决这个问题的办法，就是当反向代理想后重新发起请求时，要携带主机头信息，以明确的告诉节点服务器要找哪一个虚拟主机。

3、修改配置文件-添加代理服务器携带主机头文件配置

[root@yu61 conf]# cat 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{

server 192.168.1.63:80 weight=1;

server 192.168.1.64:80 weight=1;

}

    server {

        listen       80;

        server_name  www.mobanche.com;

        location / {

proxy_pass http://www_server_pools;

proxy_set_header Host $host;

        }

    }

}

4、使用另外一个客户端测试

[root@yu61 conf]# curl www.mobanche.com

192.168.1.63 www

[root@yu61 conf]# curl www.mobanche.com

192.168.1.64 www

[root@yu62 ~]# curl www.mobanche.com

192.168.1.64 www

[root@yu62 ~]# curl www.mobanche.com

192.168.1.63 www

[root@yu61 conf]# tail -2 /application/nginx/logs/access.log

192.168.1.61 - - [18/May/2017:19:44:04 +0800] "GET / HTTP/1.1" 200 17 "-" "curl/7.19.7 (x86_64-redhat-linux-gnu) libcurl/7.19.7 NSS/3.14.3.0 zlib/1.2.3 libidn/1.18 libssh4/1.4.2" "-"

192.168.1.61 - - [18/May/2017:19:44:05 +0800] "GET / HTTP/1.1" 200 17 "-" "curl/7.19.7 (x86_64-redhat-linux-gnu) libcurl/7.19.7 NSS/3.14.3.0 zlib/1.2.3 libidn/1.18 libssh4/1.4.2" "-"

5、再次修改配置文件，添加代理服务器获取用户IP配置

[root@yu61 conf]# cat 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{

server 192.168.1.63:80 weight=1;

server 192.168.1.64:80 weight=1;

}

    server {

        listen       80;

        server_name  www.mobanche.com;

        location / {

proxy_pass http://www_server_pools;

proxy_set_header Host $host;

proxy_set_header X-Forwarded-For $remote_addr;

        }

    }

}

 

用于查看的客户端需要开启log记录

 

 

6、测试

[root@yu64 conf]# tail -2 /application/nginx/logs/access.log

192.168.1.61 - - [18/May/2017:19:56:19 +0800] "GET / HTTP/1.0" 200 17 "-" "curl/7.19.7 (x86_64-redhat-linux-gnu) libcurl/7.19.7 NSS/3.14.3.0 zlib/1.2.3 libidn/1.18 libssh4/1.4.2""192.168.1.62"

192.168.1.61 - - [18/May/2017:19:56:19 +0800] "GET / HTTP/1.0" 200 17 "-" "curl/7.19.7 (x86_64-redhat-linux-gnu) libcurl/7.19.7 NSS/3.14.3.0 zlib/1.2.3 libidn/1.18 libssh4/1.4.2""192.168.1.62"

 

实战3：根据URL中的目录地址实现代理转发

实验拓扑

 

 

（1）当用户访问www.mobanche.com/upload/xxx的时候，代理服务器会吧请求分配到上传服务器池处理数据。

（2）当用户访问www.mobanche.com/static/xxx的时候，代理服务器会吧请求分配到动态上传服务器池请求数据。

（3）当用户访问www.mobanche.com//xxx的时候，不包含任何指定的目录地址路径时。代理服务器会把请求分配到默认的动态服务器池请求数据

1、修改配置文件，添加地址池

[root@yu61 conf]# cat nginx.conf

worker_processes  1;

events {

    worker_connections  1024;

}

http {

    include       mime.types;

    default_type  application/octet-stream;

    sendfile        on;

    keepalive_timeout  65;

    upstream upload_pools{

server 192.168.1.63:80 weight=1;

}

    upstream static_pools{

server 192.168.1.64:80 weight=1;

}

    upstream default_pools{

server 192.168.1.62:80 weight=1;

}

    server {

        listen       80;

        server_name  www.mobanche.com;

        location / {

proxy_pass http://default_pools;

proxy_set_header Host $host;

proxy_set_header X-Forwarded-For $remote_addr;

        }

location /static/ {

proxy_pass http://static_pools;

proxy_set_header Host $host;

proxy_set_header X-Forwarded-For $remote_addr;

        }

        location /upload/ {

proxy_pass http://upload_pools;

proxy_set_header Host $host;

proxy_set_header X-Forwarded-For $remote_addr;

        }

    }

}

2、重启Nginx

[root@yu61 conf]# ../sbin/nginx -t

nginx: the configuration file /application/nginx-1.6.3/conf/nginx.conf syntax is ok

nginx: configuration file /application/nginx-1.6.3/conf/nginx.conf test is successful

[root@yu61 conf]# ../sbin/nginx -s reload

3、测试静态分离

[root@yu64 www]# cat /etc/hosts

192.168.1.64 bbs.mobanche.com

192.168.1.64 www.mobanche.com

[root@yu64 nginx]# cd html/www/

[root@yu64 www]# mkdir static

[root@yu64 www]# echo static_pools > static/index.html

[root@yu64 www]# curl http://www.mobanche.com/static/index.html

static_pools

 

[root@yu63 www]# cat /etc/hosts

192.168.1.63 bbs.mobanche.com

192.168.1.63 www.mobanche.com

[root@yu63 nginx]#  cd html/www/

[root@yu63 www]# mkdir upload

[root@yu63 www]# echo upload_pools > upload/index.html

[root@yu63 www]# curl http://www.mobanche.com/upload/index.html

upload_pools

 

[root@yu65 www]# cat /etc/hosts

192.168.1.65 bbs.mobanche.com

192.168.1.65 www.mobanche.com

[root@yu65 nginx]#  cd html/www/

[root@yu65 www]# echo default_pools > index.html

[root@yu65 www]# curl http://www.mobanche.com

default_pools

 

实战4：Nginx负载均衡检测节点状态

1、安装软件

[root@yu61 tools]# pwd

/home/yu/tools

[root@yu61 tools]# wget https://codeload.github.com/yaoweibin/nginx_upstream_check_module/zip/master

[root@yu61 tools]# unzip master

[root@yu61 tools]# cd nginx-1.6.3

[root@yu61 nginx-1.6.3]# patch -p1 < ../nginx_upstream_check_module-master/check_1.5.12+.patch

[root@yu61 nginx-1.6.3]# ./configure --user=nginx --group=nginx --prefix=/application/nginx-1.6.3 --with-http_stub_status_module --with-http_ssl_module --add-module=../nginx_upstream_check_module-master

--add-module=../nginx_upstream_check_module-master

[root@yu61 nginx-1.6.3]# make

[root@yu61 nginx-1.6.3]# mv /application/nginx/sbin/nginx{,.ori}

[root@yu61 nginx-1.6.3]# cp ./objs/nginx /application/nginx/sbin/

2、检测配置文件

[root@yu61 nginx-1.6.3]# /application/nginx/sbin/nginx -t

nginx: the configuration file /application/nginx-1.6.3/conf/nginx.conf syntax is ok

nginx: configuration file /application/nginx-1.6.3/conf/nginx.conf test is successful

[root@yu61 nginx-1.6.3]# /application/nginx/sbin/nginx -V

nginx version: nginx/1.6.3

built by gcc 4.4.7 20120313 (Red Hat 4.4.7-4) (GCC)

TLS SNI support enabled

configure arguments: --user=nginx --group=nginx --prefix=/application/nginx-1.6.3 --with-http_stub_status_module --with-http_ssl_module --add-module=../nginx_upstream_check_module-master

check interval=3000 rise=2 fall=5 timeout=1000 type=http;

3、修改配置文件

[root@yu61 conf]# cat nginx.conf

worker_processes  1;

events {

    worker_connections  1024;

}

http {

    include       mime.types;

    default_type  application/octet-stream;

    sendfile        on;

    keepalive_timeout  65;

    upstream static_pools{

server 192.168.1.64:80 weight=1;

server 192.168.1.63:80 weight=1;

check interval=3000 rise=2 fall=5 timeout=1000 type=http;

}

    upstream default_pools{

        server 192.168.1.62:80 weight=1;

        }

    server {

        listen       80;

        server_name  www.mobanche.com;

        location / {

root html;

    index  index.html index.htm

proxy_pass http://default_pools;

proxy_set_header Host $host;

proxy_set_header X-Forwarded-For $remote_addr;

        }

        location /status {

check_status;

access_log off;

        }

    }

}

4、重启服务测试

[root@yu61 conf]# ../sbin/nginx -t

nginx: the configuration file /application/nginx-1.6.3/conf/nginx.conf syntax is ok

nginx: configuration file /application/nginx-1.6.3/conf/nginx.conf test is successful

[root@yu61 conf]# ../sbin/nginx -s stop

[root@yu61 conf]# ../sbin/nginx

看了以上关于掌握Nginx之反向代理与负载均衡实现动静分离实战的方法及步骤，如果大家还有什么地方需要了解的可以在创新互联行业资讯里查找自己感兴趣的或者找我们的专业技术工程师解答的，创新互联技术工程师在行业内拥有十几年的经验了。

 

 

当前题目：掌握Nginx之反向代理与负载均衡实现动静分离实战的方法及步骤
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