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2019
07-02

Nginx代理与反向代理、负载均衡实

通过 Nginx 提供的反向代理和负载均衡功能,可以合理的完成业务的分配,提高网站的处理能力;同时利用缓存功能,还可以将不需要实时更新的动态页面输出结果,转化为静态网页形成缓存,从而提高网站的响应速度。

代理和反向代理

代理(正向代理,目标服务器不知道谁在访问)

位于客户端和目标服务器之间,起到一个中转的作用。其实就是客户端想访问目标服务器,但是因为某些原因不能够直接访问,则把请求和目标服务器发给代理服务器,代理服务器再去请求目标服务器,把返回的响应结果返回给客户端。

反向代理(用户实际并不知道最终服务器,只是访问一个反向代理服务器而已)

客户端会把反向代理服务器当成目标服务器,向反向代理服务器发送请求后,反向代理服务器再请求内部的后端服务器,把得到的响应结果返回给客户端。

特性:

安全性。反向代理具有安全性。能隐藏真实的内部服务器。

功能性。正向代理主要用途是为防火墙内的局域网用户提供访问外网的途径。反向代理主要用途是将防火墙内的服务器提供给外边的用户访问,同时也可以为多个后端服务器提供负载均衡功能、缓存功能等。

反向代理服务配置

在 Nginx 配置文件中的 location 块中,这是?proxy_pass?指令。

server{ listen 80; server_name test.test; #将本机接收到的test.test的请求全部转发到另外一台服务器192.168.78.128 location /{ proxy_pass http://192.168.78.128; #下面是其他辅助指令 proxy_set_header Host $host; #更改来自客户端的请求头信息 proxy_set_header X-Real_IP $remote_addr; #用户真实访问ip proxy_connect_timeout 2; #配置nginx与后端服务器建立连接的超时时间 proxy_read_timeout 2; #配置nginx向后端发出read请求的等待响应超时时间 proxy_send_timeout 2; #配置nginx向后端服务器发出write请求的等待响应超时时间 proxy_redirect http://www.baidu.com; #用于修改后端服务器返回的响应头中的Location和Refresh } }

负载均衡

负载均衡(load balance):就是将负载分摊到多个操作单元上执行,从而提高服务的可用性和响应速度。

  1. 一个没有负载均衡的 web 架构如下图:

用户直接连接服务器,这个时候如果这台服务器挂了,那么就整个网站挂了。

  1. 有负载均衡的 web 架构

用户不直接访问后端服务器,而是访问负载均衡服务器,由负载均衡服务器再次转发到后端服务器。如果这个时候有一台后端服务器挂掉了,那么负载均衡服务器会剔除掉它,将后续请求都转发到好的那台,这样就不影响网站的正常运行。这个时候我们也需要考虑负载均衡服务器会不会挂掉,那就引入第二个负载均衡服务器来缓解一下。

负载均衡的配置

通过配置负载均衡服务器的 Nginx 中的?upstream?指令可以实现。

不同负载均衡配置的特点如下图所示:

配置方式

说明



轮询方式(默认)

每个请求按照时间顺序逐一分配到不同的后端服务器,如果有服务器宕机,会自动剔除。

权重方式(weight)

利用 weight 制定轮询的权重比率,与访问率成正比,用于后端服务器性能不均的情况,性能好的服务器 weight 高一点。

ip_hash

使每个访客固定访问一个后端服务器,这样可以解决 session 共享的问题。

第三方模块(fair、url_hash)nginx 默认不包含第三方模块,使用时需要安装

第三方模块采用 fair,按照每台服务器的响应时间来分配,响应时间短的优先分配。如果第三方模块采用的是 url_hash,则安装 url 的 hash 值来分配。

一般轮询配置

server{ listen 80; server_name test.test; location / { proxy_pass http://web_server; #反向代理 } } #配置负载均衡服务器组 upstream web_server { server 192.168.78.128; server 192.168.78.129; }

加权轮询配置

#配置负载均衡服务器组 upstream web_server { server 192.168.78.128 weight=1; server 192.168.78.129 weight=3; }

这里面的权值总和为一个循环,这里以 4 次为一个循环,那么就是每四次请求中,三次会被分派到 129 这个服务器,一次分配到 128,但是具体三次并不会顺序执行,而是按照算法分散执行。我们也可以设置每台 web 服务器在负载均衡调度中的状态。

upstream web_server{ server 192.168.78.128 weight=1 max_fails=1 fail_timeout=2; #允许请求失败次数,在请求max_fail次数失败后,暂停服务的时间 server 192.168.78.200 backup; #预留的备份服务器 server 192.168.78.33 down; #当前服务器不参与负载均衡 }

ip_hash 配置

upstream web_server{ ip_hash; server 192.168.78.120; server 192.168.78.123; server 192.168.78.33 down; #如果这台服务器宕机,则用down表示当前服务器暂不参与负载均衡 }

使用 ip_hash 的时候,不能使用 weight 和 backup。

第三方模块(fair)

安装fair模块的步骤略过...

配置 fair 的负载均衡

server{ listen 80; server_name test.test; location / { proxy_pass http://web_server } } upstream web_server{ server 192.168.78.128; server 192.168.78.132; fair; #使用fair }

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