Nginx负载均衡
#注意:代理只能代理一台机器
nginx做代理,一个location可以做一个代理
1.为什么做负载均衡
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服务器组成集群,
前端使用Nginx负载均衡,将请求分散的达到我们后端服务器集群中,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

往往我们接触的最多的是SLB(Server Load Balance)负载均衡,实现最多的也是SLB、那么SLB它的调度节点和服务节点通常是在一个地域里面。
那么它在这个小的逻辑地域里面决定了他对部分服务的实时性、响应性是非常好的。
所以说海量用户请求过来以后,它同样是请求调度节点,调度节点将用户的请求转发给后端对应的服务节点,服务节点处理完请求后再转发给调度节点,
调度节点最后响应给用户节点。这样也能实现一个均衡的作用,那么Nginx则是一个典型的SLB
2.负载均衡的叫法
3.公有云中叫法
SLB 阿里云负载均衡
LB 青云负载均衡
CLB 腾讯云负载均衡
ULB ucloud负载均衡
4.常见的负载均衡软件
Nginx #在1.9版本之前只能做七层,1.9版本之后既能做七层,也能做四层负载均衡
Haproxy #既能做四层,也能做七层负载均衡
LVS #只能做四层负载均衡
# LVS是最快的负载均衡软件,其他两个软件需要将请求发送到服务再转发到后端,LVS不用到服务,它相当于将服务器变成了负载均衡,直接转发请求
5.负载均衡类型
#四层负载均衡(端口转发,不能带域名)
所谓四层负载均衡指的是OSI七层模型中的传输层,那么传输层Nginx已经支持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、以及装法、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SLB
#四层负载与七层负载区别
四层负载均衡数据包在底层就进行了分发,而七层负载均衡数据包则是在最顶层进行分发、由此可以看出,七层负载均衡效率没有四层负载均衡高。
但七层负载均衡更贴近于服务,如:http协议就是七层协议,我们可以用Nginx可以作会话保持,URL路径规则匹配、head头改写等等,这些是四层负载均衡无法实现的。
注意:四层负载均衡不识别域名,七层负载均衡识别域名(四层负载后还需要做一次七层负载把最后三网络层解开)

五、Nginx负载均衡配置
Nginx要实现负载均衡需要用到proxy_pass代理模块配置
Nginx负载均衡与Nginx代理不同地方在于,Nginx的一个location仅能代理一台服务器,
而Nginx负载均衡则是将客户端请求代理装法至一组upstream虚拟池
1.负载均衡配置语法 ngx_http_upstream_module
Syntax: upstream name { ... }
Default: —
Context: http # 配在http层
# 例:
upstream backend { # 定义backend组
server backend1.example.com;
server backend2.example.com;
}
server {
location / {
proxy_pass http://backend; # 代理的时候,写组的名字
}
}
2.环境准备
| 主机 | 外网ip | 内网ip | 身份 |
| lb01 |
10.0.0.4 |
172.16.1.4 |
负载均衡 |
| web01 |
10.0.0.7 |
172.16.1.7 |
web |
| web02 |
10.0.0.8 |
172.16.1.8 |
web |
3.web01准备站点
[root@web01 conf.d]# vim node.conf
server {
listen 80;
server_name node.linux.com;
location / {
root /code/node;
index index.html;
}
}
[root@web01 conf.d]# mkdir /code/node
[root@web01 conf.d]# echo "我是web01..." > /code/node/index.html
[root@web01 conf.d]# systemctl restart nginx
4.web02准备站点
[root@web02 conf.d]# vim node.conf
server {
listen 80;
server_name node.linux.com;
location / {
root /code/node;
index index.html;
}
}
[root@web02 conf.d]# mkdir /code/node
[root@web02 conf.d]# echo "我是web02..." > /code/node/index.html
[root@web02 conf.d]# systemctl restart nginx
5.配置负载均衡配置文件
[root@lb01 conf.d]# vim node_proxy.conf
upstream node {
server 172.16.1.7:80; # 默认80端口可以不写
server 172.16.1.8:80;
}
server {
listen 80;
server_name node.linux.com;
location / {
proxy_pass http://node;
include proxy_params;
}
}
-------------------------------------------
# 检查include文件是否存在
[root@lb01 conf.d]# ll /etc/nginx/proxy_params
-rw-r--r-- 1 root root 275 Aug 27 01:06 /etc/nginx/proxy_params
[root@lb01 conf.d]# systemctl restart nginx
7.访问页面测试
记得修改host文件 10.0.0.4 node.linux.com
8. 负载均衡常见问题
如果后台服务连接超时,Nginx本身是有机制的,如果出现一个节点down掉的时候,Nginx会根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。
server {
listen 80;
server_name node.linux.com;
location / {
proxy_pass http://node;
proxy_next_upstream error timeout http_500 http_502 http_503 http_504;
}
}
六、nginx调度算法
| 调度算法 | 概述 |
| 轮询 |
按时间顺序逐一分配到不同的后端服务器(默认) |
| weight |
加权轮询,weight值越大,分配到的访问几率越高 |
| ip_hash |
每个请求按访问IP的hash结果分配,这样来自同一IP的固定访问一个后端服务器 |
| url_hash |
按照访问URL的hash结果来分配请求,是每一个URL定向到同一个后端服务器 |
| least_conn |
最少链接数,那个机器链接数少就分发
|
1.轮询配置方法
upstream node {
server 172.16.1.7:80;
server 172.16.1.8:80;
}
2.加权轮询配置方法
# 访问根据配置的权重比例进行分配
upstream node {
server 172.16.1.7:80 weight=5; # weight设置权重
server 172.16.1.8:80 weight=1;
}
3.ip_hash的配置方法
# 根据访问的来源IP分配至同一台服务器
upstream node {
server 172.16.1.7:80;
server 172.16.1.8:80;
ip_hash;
}
# 经常使用这种方式进行会话保持
七、nginx负载均衡状态
| 状态 | 概述 |
| down |
当前的server暂时不参与负载均衡 |
| backup |
预留的备份服务器 |
| max_fails |
允许请求失败的次数 |
| fail_timeout |
经过max_fails失败后,服务暂停时间 |
| max_conns |
限制最大的接收连接数 |
1.down状态配置测试
upstream node {
# 不参与负载均衡任何调度,一般停机维护或者上线的时候使用
server 172.16.1.7:80 down;
server 172.16.1.8:80;
}
2.backup状态配置测试
upstream node {
server 172.16.1.7:80;
server 172.16.1.8:80 backup; # 备用,当上面一个停了就用这个备用的
}
3.访问错误状态
# 一般 max_fails和fail_timeout一起使用
upstream node {
server 172.16.1.7:80;
server 172.16.1.8:80 max_fails=3 fail_timeout=10;#访问如果失败,等10秒再访问(这段时间去找上面服务访问),最多失败3次,超过了不能再连接
}
4.max_conns限制最大连接数状态配置
upstream node {
server 172.16.1.7:80;
server 172.16.1.8:80 max_conns=120;
}