快捷導(dǎo)航

Nginx搭建負載均衡集群的實現(xiàn)

更新時間：2020年03月19日 11:25:56 作者：苦逼運維

這篇文章主要介紹了Nginx搭建負載均衡集群的實現(xiàn)，文中通過示例代碼介紹的非常詳細，對大家的學(xué)習(xí)或者工作具有一定的參考學(xué)習(xí)價值，需要的朋友們下面隨著小編來一起學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)吧

(1).實驗環(huán)境

youxi1　　192.168.5.101　　負載均衡器

youxi2　　192.168.5.102　　主機1

youxi3　　192.168.5.103　　主機2

(2).Nginx負載均衡策略

　　nginx的負載均衡用于upstream模板定義的后端服務(wù)器列表中選取一臺服務(wù)器接收用戶的請求。一個基本的upstream模塊如下：

upstream [服務(wù)器組名稱]{
　　server [IP地址]:[端口號];
　　server [IP地址]:[端口號];
　　....
}

　　在upstream模塊配置完成后，要讓指定的訪問反向代理到服務(wù)器列表，格式如下：

location ~ .*$ {
　　index index.jsp index.html;
　　proxy_pass http://[服務(wù)器組名稱];
}

　　擴展：nginx的location配置規(guī)則：http://www.dbjr.com.cn/article/182472.htm

　　這樣就完成了最基本的負載均衡，但是這并不能滿足實際需求。目前Nginx的upstream模塊支持6種方式的負載均衡策略（算法）：輪詢（默認方式）、weight（權(quán)重方式）、ip_hash（依據(jù)ip分配方式）、least_conn（最少連接方式）、fair（第三方提供的響應(yīng)時間方式）、url_hash（第三方通過的依據(jù)URL分配方式）。

　1）輪詢

　　最基本的配置方法，是upstream模塊默認的負載均衡策略。每個請求會按時間順序平均分配到不同的后端服務(wù)器。有如下參數(shù)：

fail_timeout	與max_fails結(jié)合使用
max_fails	在fail_timeout參數(shù)設(shè)置的時間內(nèi)最大失敗次數(shù)。如果在這個時間內(nèi)，所有該服務(wù)器的請求都失敗了，那么認為該服務(wù)器停機
fail_time	服務(wù)器被認為停機的時長，默認10s（被認為停機的服務(wù)器嘗試間隔？）
backup	標記該服務(wù)器為備用服務(wù)器。當主服務(wù)器停止時，請求會被發(fā)送到它這里
down	標記服務(wù)器永久停機

　　注意：1.down標記的服務(wù)器會自動剔除；2.缺省就是輪詢；3.此策略適合服務(wù)器配置無狀態(tài)且短平塊的服務(wù)使用

　2）weight

　　權(quán)重方式，在輪詢策略的基礎(chǔ)上指定輪詢的幾率。也可以認為是在輪詢的基礎(chǔ)上新增了一個weight的參數(shù)，此參數(shù)指定輪詢的幾率，值為number。upstream模塊配置模板如下：

upstream [服務(wù)器組名稱]{
　　server [IP地址]:[端口號] weight=2;
　　server [IP地址]:[端口號];
　　....
}

　　在該例子中，沒有weight參數(shù)的服務(wù)器默認為1，weight的數(shù)值與訪問比例成正比，所有weight值的總和為一個循環(huán)單位，服務(wù)器自身的weight值為循環(huán)單位內(nèi)的輪詢次數(shù)。

　　注意：1.權(quán)重越高分配到的請求越多；2.此策略可以和least_conn策略、iphash策略結(jié)合使用；3.此策略比較適合服務(wù)器硬件配置差距較大的情況。

　3）ip_hash

　　依據(jù)ip分配方式，指定負載均衡器按照基于客戶端IP的分配方式，這個方法確保了相同的客戶端請求一致發(fā)送到相同的服務(wù)器，以保證session會話。這樣每個訪客都固定訪問一個后端服務(wù)器，可以解決session不能跨服務(wù)器的問題。upstream模塊配置模板如下：

upstream [服務(wù)器組名稱]{
　　ip_hash;
　　server [IP地址]:[端口號] weight=2;
　　server [IP地址]:[端口號];
　　....
}

　　注意：1.nginx1.3.1之前的版本不能在ip_hash中使用權(quán)重（weight）；2..ip_hash不能與backup同時使用；3.此策略適合有狀態(tài)服務(wù)的程序，比如session；4.當有服務(wù)器需要剔除，必須手動down掉。

　4）least_conn

　　最少連接方式，把請求發(fā)給鏈接數(shù)最少的后端服務(wù)器。輪詢是把請求平均分配給各個后端，使它們的負載大致相同。但是，有些請求占用的時間很長，會導(dǎo)致其所在的后端負載較高。這種情況下，least_conn這種方式就可以達到更好的負載均衡效果。upstream模塊配置模板如下：

upstream [服務(wù)器組名稱]{
　　least_conn;
　　server [IP地址]:[端口號] weight=2;
　　server [IP地址]:[端口號];
　　....
}

　　注意：此策略適合請求處理時間長短不一造成的服務(wù)器過載情況。

　5）fair

　　響應(yīng)時間方式，按照服務(wù)器端的響應(yīng)時間來分配請求，響應(yīng)時間短的優(yōu)先分配。upstream模塊配置模板如下：

upstream [服務(wù)器組名稱]{
　　server [IP地址]:[端口號] weight=2;
　　server [IP地址]:[端口號];
　　....
　　fair;
}

　　注意：需要安裝第三方插件。

　6）url_hash

　　url分配方式，按訪問url的hash結(jié)果來分配請求，使每個url定向到同一個后端服務(wù)器，要配合緩存命中來使用。同一個資源多次請求可能會到達不同的服務(wù)器上，導(dǎo)致不必要的多次下載，緩存命中率不高，以及一些資源時間的浪費。而使用url_hash，可以使得同一個url（也就是同一個資源請求）會到達同一臺服務(wù)器，一旦緩存住了資源，再次收到請求，就可以在緩存中讀取。upstream模塊配置模板如下：

upstream [服務(wù)器組名稱]{
　　hash $request_uri;
　　server [IP地址]:[端口號] weight=2;
　　server [IP地址]:[端口號];
　　....
}

　　注意：1.需要安裝第三方插件；2.uri，是i，不是小寫的L。

(3).實驗

　1）在負載均衡器youxi1上編譯安裝nginx

　　安裝nginx的依賴包

[root@youxi1 ~]# yum -y install gcc gcc-c++ autoconf automake zlib zlib-devel openssl openssl-devel pcre pcre-devel

　　上傳nginx源碼包nginx-1.14.1.tar.gz，解壓安裝

[root@youxi1 ~]# tar xf nginx-1.14.1.tar.gz -C /usr/local/src/
[root@youxi1 ~]# cd /usr/local/src/nginx-1.14.1/
[root@youxi1 nginx-1.14.1]# ./configure --prefix=/usr/local/nginx --with-http_dav_module --with-http_stub_status_module --with-http_addition_module --with-http_sub_module --with-http_flv_module --with-http_mp4_module
[root@youxi1 nginx-1.14.1]# make && make install
[root@youxi1 nginx-1.14.1]# echo $?
0

　　參數(shù)說明：

　　　　--with-http_dav_module，啟用ngx_http_dav_module支持（增加PUT,DELETE,MKCOL：創(chuàng)建集合,COPY和MOVE方法）默認情況下為關(guān)閉，需編譯開啟；

　　　　--with-http_stub_status_module，啟用ngx_http_stub_status_module支持（獲取nginx自上次啟動以來的工作狀態(tài)）；

　　　　--with-http_addition_module，啟用ngx_http_addition_module支持（作為一個輸出過濾器，支持不完全緩沖，分部分響應(yīng)請求）；

　　　　--with-http_sub_module，啟用ngx_http_sub_module支持（允許用一些其他文本替換nginx響應(yīng)中的一些文本）；

　　　　--with-http_flv_module，啟用ngx_http_flv_module支持（提供尋求內(nèi)存使用基于時間的偏移量文件）；

　　　　--with-http_mp4_module，啟用對mp4文件支持（提供尋求內(nèi)存使用基于時間的偏移量文件）。

　　生成nginx用戶

[root@youxi1 nginx-1.14.1]# useradd -M -s /sbin/nologin nginx

　　啟動并添加開機自啟

[root@youxi1 nginx-1.14.1]# /usr/local/nginx/sbin/nginx
[root@youxi1 nginx-1.14.1]# echo /usr/local/nginx/sbin/nginx >> /etc/rc.local
[root@youxi1 nginx-1.14.1]# chmod +x /etc/rc.d/rc.local

　　如果防火墻是開啟的記得添加端口號

[root@youxi1 nginx-1.14.1]# firewall-cmd --permanent --zone=public --add-port=80/tcp && firewall-cmd --reload
success
success

　　查看下界面，看看nginx是否正常安裝

　　測試完成后，修改nginx的配置文件，最后重啟nginx

[root@youxi1 nginx-1.14.1]# cp /usr/local/nginx/conf/nginx.conf{,.bak}
[root@youxi1 nginx-1.14.1]# vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
user nginx;　　//第2行
location / {　　//第43行起
　　root html;
　　index index.html index.htm;
　　if ($request_uri ~* \.html$){
　　　　proxy_pass http://htmlservers;
　　}
　　if ($request_uri ~* \.php$){
　　　　proxy_pass http://phpservers;
　　}
　　proxy_pass http://picservers;
}
upstream htmlservers {　　//在http模塊下，server模塊平級處添加
　　server 192.168.5.102:80;
　　server 192.168.5.103:80;
}
upstream phpservers{
　　server 192.168.5.102:80;
　　server 192.168.5.103:80;
}
upstream picservers {
　　server 192.168.5.102:80;
　　server 192.168.5.103:80;
}
[root@youxi1 nginx-1.14.1]# /usr/local/nginx/sbin/nginx -s reload

　2）在youxi2和youxi3上布置網(wǎng)頁程序

[root@youxi2 ~]# yum -y install httpd
[root@youxi2 ~]# echo youxi2 > /var/www/html/index.html
[root@youxi2 ~]# echo youxi2.php > /var/www/html/index.php
[root@youxi2 ~]# echo youxi2.other > /var/www/html/index.jsp
[root@youxi2 ~]# systemctl start httpd.service
 
[root@youxi3 ~]# yum -y install httpd
[root@youxi3 ~]# echo youxi3 > /var/www/html/index.html
[root@youxi3 ~]# echo youxi3.php > /var/www/html/index.php
[root@youxi3 ~]# echo youxi3.other > /var/www/html/index.jsp
[root@youxi3 ~]# systemctl start httpd.service

　　如果防火墻是開啟的，記得添加端口號

[root@youxi2 ~]# firewall-cmd --permanent --zone=public --add-port=80/tcp && firewall-cmd --reload
success
success
 
[root@youxi3 ~]# firewall-cmd --permanent --zone=public --add-port=80/tcp && firewall-cmd --reload
success
success

　3）測試

　　首先測試html頁面