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Nginx之负载均衡

来源：程序员人生发布时间：2016-08-10 13:29:22 阅读次数：2963次

注，大家可以看到，由于我们网站是发展早期，nginx只代理了后端1台服务器，但由于我们网站名望大涨访问的人愈来愈多1台服务器实在是顶不住，因而我们加了多台服务器，那末多台服务器又怎样配置代理呢，我们这里以两台服务器为案例，为大家做演示。

1.upstream 负载均衡模块说明

案例：

下面设定负载均衡的服务器列表。

upstream test.net{
ip_hash;
server 192.168.10.13:80;
server 192.168.10.14:80  down;
server 192.168.10.15:8009  max_fails=3  fail_timeout=20s;
server 192.168.10.16:8080;
}
server {
  location / {
    proxy_pass  http://test.net;
  }
}

upstream是Nginx的HTTP Upstream模块，这个模块通过1个简单的调度算法来实现客户端IP到后端服务器的负载均衡。在上面的设定中，通过upstream指令指定了1个负载均衡器的名称test.net。这个名称可以任意指定，在后面需要用到的地方直接调用便可。

2.upstream 支持的负载均衡算法

Nginx的负载均衡模块目前支持4种调度算法，下面进行分别介绍，其中后两项属于第3方调度算法。

轮询（默许）。每一个要求按时间顺序逐1分配到不同的后端服务器，如果后端某台服务器宕机，故障系统被自动剔除，使用户访问不受影响。Weight 指定轮询权值，Weight值越大，分配到的访问机率越高，主要用于后端每一个服务器性能不均的情况下。
ip_hash。每一个要求按访问IP的hash结果分配，这样来自同1个IP的访客固定访问1个后端服务器，有效解决了动态网页存在的session同享问题。
fair。这是比上面两个更加智能的负载均衡算法。此种算法可以根据页面大小和加载时间长短智能地进行负载均衡，也就是根据后端服务器的响应时间来分配要求，响应时间短的优先分配。Nginx本身是不支持fair的，如果需要使用这类调度算法，必须下载Nginx的upstream_fair模块。
url_hash。此方法按访问url的hash结果来分配要求，使每一个url定向到同1个后端服务器，可以进1步提高后端缓存服务器的效力。Nginx本身是不支持url_hash的，如果需要使用这类调度算法，必须安装Nginx 的hash软件包。

3.upstream 支持的状态参数

在HTTP Upstream模块中，可以通过server指令指定后端服务器的IP地址和端口，同时还可以设定每一个后端服务器在负载均衡调度中的状态。经常使用的状态有：

down，表示当前的server暂时不参与负载均衡。
backup，预留的备份机器。当其他所有的非backup机器出现故障或忙的时候，才会要求backup机器，因此这台机器的压力最轻。
max_fails，允许要求失败的次数，默许为1。当超过最大次数时，返回proxy_next_upstream 模块定义的毛病。
fail_timeout，在经历了max_fails次失败后，暂停服务的时间。max_fails可以和fail_timeout1起使用。

注，当负载调度算法为ip_hash时，后端服务器在负载均衡调度中的状态不能是weight和backup。

4.实验拓扑

5.配置nginx负载均衡

[root@nginx ~]# vim /etc/nginx/nginx.conf
upstream webservers {
      server 192.168.18.201 weight=1;
      server 192.168.18.202 weight=1;
  }
  server {
      listen       80;
      server_name  localhost;
      #charset koi8-r;
      #access_log  logs/host.access.log  main;
      location / {
              proxy_pass      http://webservers;
              proxy_set_header  X-Real-IP  $remote_addr;
      }
}

注，upstream是定义在server{ }以外的，不能定义在server{ }内部。定义好upstream以后，用proxy_pass援用1下便可。

6.重新加载1下配置文件

[root@nginx ~]# service nginx reload
nginx: the configuration file /etc/nginx/nginx.conf
 syntax is ok
nginx: configuration file /etc/nginx/nginx.conf test is
 successful
重新载入 nginx：                                           [肯定]

7.测试1下

注，大家可以不断的刷新阅读的内容，可以发现web1与web2是交替出现的，到达了负载均衡的效果。

8.查看1下Web访问服务器日志

Web1:

[root@web1 ~]# tail /var/log/httpd/access_log
192.168.18.138 - - [04/Sep/2013:09:41:58
 +0800] "GET / HTTP/1.0" 200 23 "-" "Mozilla/5.0
 (compatible; MSIE 10.0; Windows NT 6.1; WOW64; Trident/6.0)"
192.168.18.138 - - [04/Sep/2013:09:41:58
 +0800] "GET / HTTP/1.0" 200 23 "-" "Mozilla/5.0
 (compatible; MSIE 10.0; Windows NT 6.1; WOW64; Trident/6.0)"
192.168.18.138 - - [04/Sep/2013:09:41:59
 +0800] "GET / HTTP/1.0" 200 23 "-" "Mozilla/5.0
 (compatible; MSIE 10.0; Windows NT 6.1; WOW64; Trident/6.0)"
192.168.18.138 - - [04/Sep/2013:09:41:59
 +0800] "GET / HTTP/1.0" 200 23 "-" "Mozilla/5.0
 (compatible; MSIE 10.0; Windows NT 6.1; WOW64; Trident/6.0)"
192.168.18.138 - - [04/Sep/2013:09:42:00
 +0800] "GET / HTTP/1.0" 200 23 "-" "Mozilla/5.0
 (compatible; MSIE 10.0; Windows NT 6.1; WOW64; Trident/6.0)"
192.168.18.138 - - [04/Sep/2013:09:42:00
 +0800] "GET / HTTP/1.0" 200 23 "-" "Mozilla/5.0
 (compatible; MSIE 10.0; Windows NT 6.1; WOW64; Trident/6.0)"
192.168.18.138 - - [04/Sep/2013:09:42:00
 +0800] "GET / HTTP/1.0" 200 23 "-" "Mozilla/5.0
 (compatible; MSIE 10.0; Windows NT 6.1; WOW64; Trident/6.0)"
192.168.18.138 - - [04/Sep/2013:09:44:21
 +0800] "GET / HTTP/1.0" 200 23 "-" "Mozilla/5.0
 (compatible; MSIE 10.0; Windows NT 6.1; WOW64; Trident/6.0)"
192.168.18.138 - - [04/Sep/2013:09:44:22
 +0800] "GET / HTTP/1.0" 200 23 "-" "Mozilla/5.0
 (compatible; MSIE 10.0; Windows NT 6.1; WOW64; Trident/6.0)"
192.168.18.138 - - [04/Sep/2013:09:44:22
 +0800] "GET / HTTP/1.0" 200 23 "-" "Mozilla/5.0
 (compatible; MSIE 10.0; Windows NT 6.1; WOW64; Trident/6.0)"

Web2:

先修改1下，Web服务器记录日志的格式。

[root@web2 ~]# vim /etc/httpd/conf/httpd.conf
LogFormat "%{X-Real-IP}i %l %u %t \"%r\" %>s %b \"%{Referer}i\"
 \"%{User-Agent}i\"" combined
[root@web2 ~]# service httpd restart
停止 httpd：                                               [肯定]
正在启动 httpd：                                           [肯定]

接着，再访问屡次，继续查看日志。

[root@web2 ~]# tail /var/log/httpd/access_log
192.168.18.138 - - [04/Sep/2013:09:50:28
 +0800] "GET / HTTP/1.0" 200 23 "-" "Mozilla/5.0
 (compatible; MSIE 10.0; Windows NT 6.1; WOW64; Trident/6.0)"
192.168.18.138 - - [04/Sep/2013:09:50:28
 +0800] "GET / HTTP/1.0" 200 23 "-" "Mozilla/5.0
 (compatible; MSIE 10.0; Windows NT 6.1; WOW64; Trident/6.0)"
192.168.18.138 - - [04/Sep/2013:09:50:28
 +0800] "GET / HTTP/1.0" 200 23 "-" "Mozilla/5.0
 (compatible; MSIE 10.0; Windows NT 6.1; WOW64; Trident/6.0)"
192.168.18.138 - - [04/Sep/2013:09:50:28
 +0800] "GET / HTTP/1.0" 200 23 "-" "Mozilla/5.0
 (compatible; MSIE 10.0; Windows NT 6.1; WOW64; Trident/6.0)"
192.168.18.138 - - [04/Sep/2013:09:50:28
 +0800] "GET / HTTP/1.0" 200 23 "-" "Mozilla/5.0
 (compatible; MSIE 10.0; Windows NT 6.1; WOW64; Trident/6.0)"
192.168.18.138 - - [04/Sep/2013:09:50:28
 +0800] "GET / HTTP/1.0" 200 23 "-" "Mozilla/5.0
 (compatible; MSIE 10.0; Windows NT 6.1; WOW64; Trident/6.0)"
192.168.18.138 - - [04/Sep/2013:09:50:28
 +0800] "GET / HTTP/1.0" 200 23 "-" "Mozilla/5.0
 (compatible; MSIE 10.0; Windows NT 6.1; WOW64; Trident/6.0)"
192.168.18.138 - - [04/Sep/2013:09:50:28
 +0800] "GET / HTTP/1.0" 200 23 "-" "Mozilla/5.0
 (compatible; MSIE 10.0; Windows NT 6.1; WOW64; Trident/6.0)"
192.168.18.138 - - [04/Sep/2013:09:50:29
 +0800] "GET / HTTP/1.0" 200 23 "-" "Mozilla/5.0
 (compatible; MSIE 10.0; Windows NT 6.1; WOW64; Trident/6.0)"
192.168.18.138 - - [04/Sep/2013:09:50:29
 +0800] "GET / HTTP/1.0" 200 23 "-" "Mozilla/5.0
 (compatible; MSIE 10.0; Windows NT 6.1; WOW64; Trident/6.0)"

注，大家可以看到，两台服务器日志都记录是192.168.18.138访问的日志，也说明了负载均衡配置成功。

9.配置nginx进行健康状态检查

max_fails，允许要求失败的次数，默许为1。当超过最大次数时，返回proxy_next_upstream 模块定义的毛病。
fail_timeout，在经历了max_fails次失败后，暂停服务的时间。max_fails可以和fail_timeout1起使用，进行健康状态检查。

[root@nginx ~]# vim /etc/nginx/nginx.conf
upstream webservers {
        server 192.168.18.201 weight=1 max_fails=2 fail_timeout=2;
        server 192.168.18.202 weight=1 max_fails=2 fail_timeout=2;
    }

10.重新加载1下配置文件

[root@nginx ~]# service nginx reload
nginx: the configuration file /etc/nginx/nginx.conf
 syntax is ok
nginx: configuration file /etc/nginx/nginx.conf test is
 successful
重新载入 nginx：                                           [肯定]

11.停止服务器并测试

先停止Web1，进行测试。
[root@web1 ~]# service httpd stop
停止 httpd：                                               [肯定]

注，大家可以看到，现在只能访问Web2，再重新启动Web1，再次访问1下。

[root@web1 ~]# service httpd start
正在启动 httpd：                                           [肯定]

注，大家可以看到，现在又可以重新访问，说明nginx的健康状态查检配置成功。但大家想1下，如果不幸的是所有服务器都不能提供服务了怎样办，用户打开页面就会出现出错页面，那末会带来用户体验的下降，所以我们能不能像配置LVS是配置sorry_server呢，答案是可以的，但这里不是配置sorry_server而是配置backup。

12.配置backup服务器

[root@nginx ~]# vim /etc/nginx/nginx.conf
server {
                listen 8080;
                server_name localhost;
                root /data/www/errorpage;
                index index.html;
        }
upstream webservers {
        server 192.168.18.201 weight=1 max_fails=2 fail_timeout=2;
        server 192.168.18.202 weight=1 max_fails=2 fail_timeout=2;
        server 127.0.0.1:8080 backup;
    }
[root@nginx ~]# mkdir -pv /data/www/errorpage
[root@nginx errorpage]# cat index.html
<h1>Sorry......</h1>

13.重新加载配置文件

[root@nginx errorpage]# service nginx reload
nginx: the configuration file /etc/nginx/nginx.conf
 syntax is ok
nginx: configuration file /etc/nginx/nginx.conf test is
 successful
重新载入 nginx：                                           [肯定]

14.关闭Web服务器并进行测试

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