nginx负载均衡

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背景

随着网站、应用访问量的增加，一台服务器已经不能满足应用的需求，而需要多台服务器集群，这时就需要用到负载均衡了

负载均衡的好处

负载均衡优化了访问请求在服务器组之间的分配，消除了服务器之间的负载不平衡，从而提高了系统的反应速度与总体性能；

负载均衡可以对服务器的运行状况进行监控，及时发现运行异常的服务器，并将访问请求转移到其它可以正常工作的服务器上，从而提高服务器组的可靠性采用了负均衡器器以后，可以根据业务量的发展情况灵活增加服务器，系统的扩展能力得到提高，同时简化了管理。

负载均衡的几种常用方式

1.轮询（默认）

每个请求按时间顺序逐一分配到不同的后端服务器，如果后端服务器down掉，能自动剔除。

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upstream backserver {
    server 192.168.0.14;
    server 192.168.0.15;
}

2.weight权重

指定轮询几率，weight和访问比率成正比，用于后端服务器性能不均的情况。

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upstream backserver {
    server 192.168.0.14 weight=3;
    server 192.168.0.15 weight=7;
}

权重越高，在被访问的概率越大，如上例，分别是30%，70%

3.ip_hash （解决session问题）

方式1和2存在一个问题，在负载均衡系统中，假如用户在某台服务器上登录了，那么该用户第二次请求的时候，每次请求都会随机重新定位到服务器集群中的某一个，那么已经登录某一个服务器的用户再重新定位到另一个服务器，其登录信息将会丢失，这样显然是不妥的。

我们可以采用ip_hash指令解决这个问题，如果客户已经访问了某个服务器，当用户再次访问时，会将该请求通过哈希算法，自动定位到该服务器

每个请求按访问ip的hash结果分配，这样每个访客固定访问一个后端服务器，可以解决session的问题。

在redis.conf中进行配置：

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upstream backserver {
    ip_hash;
    server 192.168.0.14:88;
    server 192.168.0.15:80;
}

4、fair（第三方）

按后端服务器的响应时间来分配请求，响应时间短的优先分配。

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upstream backserver {
    server server1;
    server server2;
    fair;
}

5、url_hash（第三方）

按访问url的hash结果来分配请求，使每个url定向到同一个后端服务器，后端服务器为缓存时比较有效。

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upstream backserver {
    server squid1:3128;
    server squid2:3128;
    hash $request_uri;
    hash_method crc32;
}

LNMP环境下负载均衡

1.域名解析

以阿里云服务器为例，进入阿里云管理后台，域名管理处，选择excample.com域名解析到服务器ip

2.nginx配置

域名解析后，进入nginx配置文件，（以centos 7下的yum install nginx为例）

80端口分发服务配置

vi /etc/nginx/conf.d/test_example_com.conf

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upstream test.example.com {
#    ip_hash;
    server 192.168.214.81:8089 weight=5;
    server 192.168.214.81:8088 weight=3;
}
server {
	listen       80;
	server_name  test.example.com;
		
    location / {
	    proxy_pass   http://test.example.com;
        proxy_set_header   Host             $host;
        proxy_set_header   X-Real-IP        $remote_addr;
        proxy_set_header   X-Forwarded-For  $proxy_add_x_forwarded_for;
	    index index.php index.html index.htm;
	}
}
注意：proxy_pass反向代理的upstream域名需要和server_name一致，否则会出现访问报错

8088端口解析服务配置

vi /etc/nginx/conf.d/example8088.conf

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server
{
    listen  8088;
    server_name  192.168.214.81;
    index index.php index.htm index.html;
    root    /opt/web/xxx/public/;
    location / {
        location ~* \.(js|css|html|htm)$ {
            if (-f $request_filename) {
                root /opt/web/a/public/;
                expires  1d;
                break;
            }
        }
        if (!-e $request_filename) {
            rewrite  ^(.*)$  /index.php?s=/$1  last;
        }
        index index.php index.html index.htm;
        try_files $uri $uri/ /index.php;
    }
    location ~ \.php$ {
        try_files $uri =404;
        fastcgi_pass   127.0.0.1:9000;
        fastcgi_index  index.php;
        fastcgi_param  SCRIPT_FILENAME   $document_root$fastcgi_script_name;
        include        fastcgi_params;
    }
}

8089端口解析服务配置

vi /etc/nginx/conf.d/example8089.conf

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server
{
    listen  8089;
    server_name  192.168.214.81;
    index index.php index.htm index.html;
    root    /opt/web/xxx/public/;
    location / {
        location ~* \.(js|css|html|htm)$ {
            if (-f $request_filename) {
                root /opt/web/b/public/;
                expires  1d;
                break;
            }
        }
        if (!-e $request_filename) {
            rewrite  ^(.*)$  /index.php?s=/$1  last;
        }
        index index.php index.html index.htm;
        try_files $uri $uri/ /index.php;
    }
    location ~ \.php$ {
        try_files $uri =404;
        fastcgi_pass   127.0.0.1:9000;
        fastcgi_index  index.php;
        fastcgi_param  SCRIPT_FILENAME   $document_root$fastcgi_script_name;
        include        fastcgi_params;
    }
}

测试

重启web服务器nginx
service nginx restart

往两个系统的首页写入标识内容

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echo '8088 a' /opt/web/a/public/index.html
echo '8089 b' /opt/web/b/public/index.html

浏览器访问 test.excample.com

可以看到不停的变换’8089 b’和’8088 a’ 说明负载均衡成功运行

将ip_hash;前的#号去掉，重启web服务器nginx

service nginx restart

浏览器访问 test.excample.com

可以浏览器输出的内容并不会变换，说明iphash模式下的负载均衡运行成功

总结

nginx监听本地的80端口，80端口接收到请求后，将请求转发到192.168.214.81:8089，192.168.214.81:8088应用中的其中一个，如果映射的策略是ip_hash，这个策略会对请求的ip进行hash运算并将结果映射到其中一个应用，它能确保一个确定的请求ip会被映射到一个确定的服务，这样就连session的问题也就解决了。如果不需要考虑session，可选用默认的轮询或权重