快捷導(dǎo)航

在Nginx服務(wù)器中配置針對TCP的負載均衡的方法

更新時間：2015年12月30日 16:23:21 投稿：goldensun

這篇文章主要介紹了在Nginx服務(wù)器中配置針對TCP的負載均衡的方法,另外還介紹了TCP負載均衡的執(zhí)行原理,需要的朋友可以參考下

默認nginx不支持tcp的負載均衡，需要打補丁，(連接方式：從客戶端收到一個連接，將從本地新建一個連接發(fā)起到后端服務(wù)器)，具體配置如下：

一、安裝Nginx
1.下載nginx

# wget http://nginx.org/download/nginx-1.2.4.tar.gz

2.下載tcp模塊補丁

# wget https://github.com/yaoweibin/nginx_tcp_proxy_module/tarball/master

源碼主頁： https://github.com/yaoweibin/nginx_tcp_proxy_module

3.安裝nginx

# tar xvf nginx-1.2.4.tar.gz
# tar xvf yaoweibin-nginx_tcp_proxy_module-v0.4-45-ga40c99a.tar.gz
# cd nginx-1.2.4
# patch -p1 < ../yaoweibin-nginx_tcp_proxy_module-a40c99a/tcp.patch
#./configure --prefix=/usr/local/nginx --with-pcre=../pcre-8.30 --add-module=../yaoweibin-nginx_tcp_proxy_module-ae321fd/
# make
# make install

二、修改配置文件
修改nginx.conf配置文件

# cd /usr/local/nginx/conf
# vim nginx.conf

worker_processes 1;
events {
worker_connections 1024;
}

tcp {
upstream mssql {
server 10.0.1.201:1433;
server 10.0.1.202:1433;
check interval=3000 rise=2 fall=5 timeout=1000;
}
server {
listen 1433;
server_name 10.0.1.212;
proxy_pass mssql;
}
}

三、啟動nginx

# cd /usr/local/nginx/sbin/
# ./nginx

查看1433端口：

#lsof :1433

四、測試

# telnet 10.0.1.201 1433

五、使用sql server client工具測試

20151230161710046.png (555×362)

六、TCP負載均衡的執(zhí)行原理
當Nginx從監(jiān)聽端口收到一個新的客戶端鏈接時，立刻執(zhí)行路由調(diào)度算法，獲得指定需要連接的服務(wù)IP，然后創(chuàng)建一個新的上游連接，連接到指定服務(wù)器。

20151230162258931.jpg (434×291)

TCP負載均衡支持Nginx原有的調(diào)度算法，包括Round Robin（默認，輪詢調(diào)度），哈希（選擇一致）等。同時，調(diào)度信息數(shù)據(jù)也會和健壯性檢測模塊一起協(xié)作，為每個連接選擇適當?shù)哪繕松嫌畏?wù)器。如果使用Hash負載均衡的調(diào)度方法，你可以使用$remote_addr（客戶端IP）來達成簡單持久化會話（同一個客戶端IP的連接，總是落到同一個服務(wù)server上）。

和其他upstream模塊一樣，TCP的stream模塊也支持自定義負載均和的轉(zhuǎn)發(fā)權(quán)重（配置“weight=2”），還有backup和down的參數(shù)，用于踢掉失效的上游服務(wù)器。max_conns參數(shù)可以限制一臺服務(wù)器的TCP連接數(shù)量，根據(jù)服務(wù)器的容量來設(shè)置恰當?shù)呐渲脭?shù)值，尤其在高并發(fā)的場景下，可以達到過載保護的目的。

Nginx監(jiān)控客戶端連接和上游連接，一旦接收到數(shù)據(jù)，則Nginx會立刻讀取并且推送到上游連接，不會做TCP連接內(nèi)的數(shù)據(jù)檢測。Nginx維護一份內(nèi)存緩沖區(qū)，用于客戶端和上游數(shù)據(jù)的寫入。如果客戶端或者服務(wù)端傳輸了量很大的數(shù)據(jù)，緩沖區(qū)會適當增加內(nèi)存的大小。

20151230162322247.jpg (490×77)

當Nginx收到任意一方的關(guān)閉連接通知，或者TCP連接被閑置超過了proxy_timeout配置的時間，連接將會被關(guān)閉。對于TCP長連接，我們更應(yīng)該選擇適當?shù)膒roxy_timeout的時間，同時，關(guān)注監(jiān)聽socke的so_keepalive參數(shù)，防止過早地斷開連接。

PS：服務(wù)健壯性監(jiān)控

TCP負載均衡模塊支持內(nèi)置健壯性檢測，一臺上游服務(wù)器如果拒絕TCP連接超過proxy_connect_timeout配置的時間，將會被認為已經(jīng)失效。在這種情況下，Nginx立刻嘗試連接upstream組內(nèi)的另一臺正常的服務(wù)器。連接失敗信息將會記錄到Nginx的錯誤日志中。

如果一臺服務(wù)器，反復(fù)失?。ǔ^了max_fails或者fail_timeout配置的參數(shù)），Nginx也會踢掉這臺服務(wù)器。服務(wù)器被踢掉60秒后，Nginx會偶爾嘗試重連它，檢測它是否恢復(fù)正常。如果服務(wù)器恢復(fù)正常，Nginx將它加回到upstream組內(nèi)，緩慢加大連接請求的比例。

之所“緩慢加大”，因為通常一個服務(wù)都有“熱點數(shù)據(jù)”，也就是說，80%以上甚至更多的請求，實際都會被阻擋在“熱點數(shù)據(jù)緩存”中，真正執(zhí)行處理的請求只有很少的一部分。在機器剛剛啟動的時候，“熱點數(shù)據(jù)緩存”實際上還沒有建立，這個時候爆發(fā)性地轉(zhuǎn)發(fā)大量請求過來，很可能導(dǎo)致機器無法“承受”而再次掛掉。以mysql為例子，我們的mysql查詢，通常95%以上都是落在了內(nèi)存cache中，真正執(zhí)行查詢的并不多。

其實，無論是單臺機器或者一個集群，在高并發(fā)請求場景下，重啟或者切換，都存在這個風(fēng)險，解決的途徑主要是兩種：

（1）請求逐步增加，從少到多，逐步積累熱點數(shù)據(jù)，最終達到正常服務(wù)狀態(tài)。
（2）提前準備好“常用”的數(shù)據(jù)，主動對服務(wù)做“預(yù)熱”，預(yù)熱完成之后，再開放服務(wù)器的訪問。

TCP負載均衡原理上和LVS等是一致的，工作在更為底層，性能會高于原來HTTP負載均衡不少。但是，不會比LVS更為出色，LVS被置于內(nèi)核模塊，而Nginx工作在用戶態(tài)，而且，Nginx相對比較重。另外一點，令人感到非?？上?，這個模塊竟然是個付費功能。