Nginx简介及负载均衡配置

1.Nginx简介
Nginx是一款高性能的http 服务器/反向代理服务器及电子邮件&＃xff08;IMAP/POP3&＃xff09;代理服务器。由俄罗斯的程序设计师Igor Sysoev所开发&＃xff0c;官方测试nginx能够支支撑5万并发链接&＃xff0c;并且cpu、内存等资源消耗却非常低&＃xff0c;运行非常稳定。

2.Nginx应用场景
1、http服务器。Nginx是一个http服务可以独立提供http服务。可以做网页静态服务器。
2、虚拟主机。可以实现在一台服务器虚拟出多个网站。例如个人网站使用的虚拟主机。
3、反向代理&＃xff0c;负载均衡。当网站的访问量达到一定程度后&＃xff0c;单台服务器不能满足用户的请求时&＃xff0c;需要用多台服务器集群可以使用nginx做反向代理。并且多台服务器可以平均分担负载&＃xff0c;不会因为某台服务器负载高宕机而某台服务器闲置的情况。

3.概念解释
3.1正向代理
所谓正向代理其实就和我们平时所做的翻墙一样&＃xff0c;例如:当我们想要访问某些国外的**网站时&＃xff0c;因为某些原因我们无法访问到&＃xff0c;这时候我们就可以找代理&＃xff0c;代理有能力访问到那个网站&＃xff0c;而我们只需要访问代理。就可以得到那个网站的内容了。且代理可以决定是否将用户信息告诉给网站。

总的来说正向代理是一个位于客户端与原始服务器之间的一个代理服务器&＃xff0c;为了从原始服务器获取内容&＃xff0c;客户端向代理发送一个请求并指定目标服务器(原始服务器),然后代理服务器向原始服务器转交请求并获取内容交给目标服务器&＃xff0c;客户端必须进行特殊的设置才能使用正向代理。

如下图所示。

3.2反向代理
与正向代理相反&＃xff0c;举个例子&＃xff1a;当用户访问某个服务器下的内容时&＃xff0c;其实该服务器并无此内容&＃xff0c;但是该服务器通过反向代理从另一台服务器中获取到了用户想要的内容&＃xff0c;并返回给了用户。用户以为是在此服务器下获取到的内容&＃xff0c;其实并不是。

总的来说&＃xff0c;反向代理用户不需要进行特殊的设置&＃xff0c;对用户来说他以为访问得到的内从是从原始服务器中得到的。其实是客户端向反向代理的命名空间中发送普通请求&＃xff0c;接着反向代理将判断向何处(原始服务器)转交请求&＃xff0c;并将获得的内容返回给客户端&＃xff0c;就像这些内容 原本就是它自己的一样。 如图所示

4.安装Nginx
4.1 下载
进入http://nginx.org/en/download.html 下载nginx&＃xff0c;本人使用的是nginx1.8.0版本。

4.2 安装
4.2.1 安装环境
安装nginx需要如下环境
1.gcc
编译依赖gcc环境&＃xff0c;如果没有gcc环境&＃xff0c;需要安装gcc

yum install gcc-c&＃43;&＃43;

2.PCRE
PCRE(Perl Compatible Regular Expressions)是一个Perl库&＃xff0c;包括 perl 兼容的正则表达式库。nginx的http模块使用pcre来解析正则表达式&＃xff0c;所以需要在linux上安装pcre库。

yum install -y pcre pcre-devel

3.zlib
lib库提供了很多种压缩和解压缩的方式&＃xff0c;nginx使用zlib对http包的内容进行gzip&＃xff0c;所以需要在linux上安装zlib库。

yum install -y zlib zlib-devel

4.openssl
OpenSSL 是一个强大的安全套接字层密码库&＃xff0c;囊括主要的密码算法、常用的密钥和证书封装管理功能及SSL协议&＃xff0c;并提供丰富的应用程序供测试或其它目的使用。
nginx不仅支持http协议&＃xff0c;还支持https&＃xff08;即在ssl协议上传输http&＃xff09;&＃xff0c;所以需要在linux安装openssl库。

yum install -y openssl openssl-devel

4.2.2 编译安装
将nginx-1.8.0.tar.gz拷贝至linux服务器。

解压&＃xff1a;
tar -zxvf nginx-1.8.0.tar.gz
cd nginx-1.8.0

执行如下命令

./configure \
–prefix&＃61;/usr/local/nginx \
–pid-path&＃61;/var/run/nginx/nginx.pid \
–lock-path&＃61;/var/lock/nginx.lock \
–error-log-path&＃61;/var/log/nginx/error.log \
–http-log-path&＃61;/var/log/nginx/access.log \
–with-http_gzip_static_module \
–http-client-body-temp-path&＃61;/var/temp/nginx/client \
–http-proxy-temp-path&＃61;/var/temp/nginx/proxy \
–http-fastcgi-temp-path&＃61;/var/temp/nginx/fastcgi \
–http-uwsgi-temp-path&＃61;/var/temp/nginx/uwsgi \
–with-http_stub_status_module \
–with-http_ssl_module \
–http-scgi-temp-path&＃61;/var/temp/nginx/scgi

注意&＃xff1a;上边将临时文件目录指定为/var/temp/nginx&＃xff0c;需要在/var下创建temp/nginx目录

开始编译和安装
make
make install

安装成功查看安装目录 &＃xff1a;

4.3启动Nginx
启动

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

查看

ps -aux | grep nginx

其中6844为Nginx的主进程id&＃xff0c;6845为Nginx的工作进程id

4.3退出Nginx
cd /usr/local/nginx/sbin
./nginx -s quit

4.4 重启Nginx
cd /usr/local/nginx/sbin
./nginx -s reload

4.5 Nginx测试
访问对应安装Nginx的linux的ip&＃xff0c;出现如下界面即安装成功。

5.搭建负载均衡
5.1 什么是负载均衡
负载均衡 建立在现有网络结构之上&＃xff0c;它提供了一种廉价有效透明的方法扩展网络设备和服务器的带宽、增加吞吐量、加强网络数据处理能力、提高网络的灵活性和可用性。
负载均衡&＃xff0c;英文名称为Load Balance&＃xff0c;其意思就是分摊到多个操作单元上进行执行&＃xff0c;例如Web服务器、FTP服务器、企业关键应用服务器和其它关键任务服务器等&＃xff0c;从而共同完成工作任务。

5.2 负载均衡的优点
简单的来说。可以减少服务器的压力&＃xff0c;将原本一台服务器所要承受的访问量分给了多台&＃xff0c;并提高了项目的可用性&＃xff0c;当一台服务器挂掉的时候也不会导致整个项目瘫痪。

5.3 nginx实现负载均衡

nginx的负载均衡有4种模式&＃xff1a;

1)、轮询&＃xff08;默认&＃xff09;
每个请求按时间顺序逐一分配到不同的后端服务器&＃xff0c;如果后端服务器down掉&＃xff0c;能自动剔除。
2)、weight
指定轮询几率&＃xff0c;weight和访问比率成正比&＃xff0c;用于后端服务器性能不均的情况。
2)、ip_hash
每个请求按访问ip的hash结果分配&＃xff0c;这样每个访客固定访问一个后端服务器&＃xff0c;可以解决session的问题。
3)、fair&＃xff08;第三方&＃xff09;
按后端服务器的响应时间来分配请求&＃xff0c;响应时间短的优先分配。
4)、url_hash&＃xff08;第三方&＃xff09;

配置方法&＃xff1a;
打开nginx.cnf文件

在http节点下添加upstream节点&＃xff1a;

upstream webname { server 192.168.0.1:8080; server 192.168.0.2:8080;
}

其中webname是自己取的名字&＃xff0c;最后会通过这个名字在url里访问的&＃xff0c;像上面这个例子一样什么都不加就是默认的轮询&＃xff0c;第一个请求过来访问第一个server&＃xff0c;第二个请求来访问第二个server。依次轮着来。

upstream webname { server 192.168.0.1:8080 weight 2; server 192.168.0.2:8080 weight 1;
}

这个weight也很好理解&＃xff0c;权重大的被访问的概率就大&＃xff0c;上面这个例子的话&＃xff0c;访问2次server1&＃xff0c;访问一次server2

upstream webname { ip_hash; server 192.168.0.1:8080; server 192.168.0.2:8080;
}

ip_hash的配置也很简单&＃xff0c;直接加一行就可以了&＃xff0c;这样只要是同一个ip过来的都会到同一台server上

然后在server节点下进行配置&＃xff1a;

location /name { proxy_pass http://webname/name/; proxy_http_version 1.1; proxy_set_header Upgrade $http_upgrade; proxy_set_header Connection "upgrade";
}

proxy_pass里面用上面配的webname代替了原来的ip地址。

这样就基本完成了负载均衡的配置。

下面是主备的配置&＃xff1a;

还是在upstream里面

upstream webname { server 192.168.0.1:8080; server 192.168.0.2:8080 backup;
}

设置某一个节点为backup&＃xff0c;那么一般情况下所有请求都访问server1&＃xff0c;当server1挂掉或者忙的的时候才会访问server2

upstream webname { server 192.168.0.1:8080; server 192.168.0.2:8080 down;
}

设置某个节点为down&＃xff0c;那么这个server不参与负载。

实现实例
负载均衡是我们大流量网站要做的一个东西&＃xff0c;下面我来给大家介绍在Nginx服务器上进行负载均衡配置方法&＃xff0c;希望对有需要的同学有所帮助哦

负载均衡

先来简单了解一下什么是负载均衡&＃xff0c;单从字面上的意思来理解就可以解释N台服务器平均分担负载&＃xff0c;不会因为某台服务器负载高宕机而某台服务器闲置的情况。那么负载均衡的前提就是要有多台服务器才能实现&＃xff0c;也就是两台以上即可。

测试环境
由于没有服务器&＃xff0c;所以本次测试直接host指定域名&＃xff0c;然后在VMware里安装了三台CentOS。

测试域名 &＃xff1a;a.com

A服务器IP &＃xff1a;192.168.5.149 &＃xff08;主&＃xff09;

B服务器IP &＃xff1a;192.168.5.27

C服务器IP &＃xff1a;192.168.5.126

部署思路
A服务器做为主服务器&＃xff0c;域名直接解析到A服务器&＃xff08;192.168.5.149&＃xff09;上&＃xff0c;由A服务器负载均衡到B服务器&＃xff08;192.168.5.27&＃xff09;与C服务器&＃xff08;192.168.5.126&＃xff09;上。

域名解析

由于不是真实环境&＃xff0c;域名就随便使用一个a.com用作测试&＃xff0c;所以a.com的解析只能在hosts文件设置。

打开&＃xff1a;C:WindowsSystem32driversetchosts

在末尾添加

192.168.5.149 a.com

保存退出&＃xff0c;然后启动命令模式ping下看看是否已设置成功

从截图上看已成功将a.com解析到192.168.5.149IP

A服务器nginx.conf设置
打开nginx.conf&＃xff0c;文件位置在nginx安装目录的conf目录下。

在http段加入以下代码

upstream a.com { server 192.168.5.126:80; server 192.168.5.27:80;
} server{ listen 80; server_name a.com; location / { proxy_pass http://a.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; }
}

保存重启nginx

B、C服务器nginx.conf设置
打开nginx.confi&＃xff0c;在http段加入以下代码

server{ listen 80; server_name a.com; index index.html; root /data0/htdocs/www;
}

保存重启nginx

测试
当访问a.com的时候&＃xff0c;为了区分是转向哪台服务器处理我分别在B、C服务器下写一个不同内容的index.html文件&＃xff0c;以作区分。

打开浏览器访问a.com结果&＃xff0c;刷新会发现所有的请求均分别被主服务器&＃xff08;192.168.5.149&＃xff09;分配到B服务器&＃xff08;192.168.5.27&＃xff09;与C服务器&＃xff08;192.168.5.126&＃xff09;上&＃xff0c;实现了负载均衡效果。

B服务器处理页面

C服务器处理页面

假如其中一台服务器宕机会怎样&＃xff1f;
当某台服务器宕机了&＃xff0c;是否会影响访问呢&＃xff1f;

我们先来看看实例&＃xff0c;根据以上例子&＃xff0c;假设C服务器192.168.5.126这台机子宕机了&＃xff08;由于无法模拟宕机&＃xff0c;所以我就把C服务器关机&＃xff09;然后再来访问看看。

访问结果&＃xff1a;

我们发现&＃xff0c;虽然C服务器&＃xff08;192.168.5.126&＃xff09;宕机了&＃xff0c;但不影响网站访问。这样&＃xff0c;就不会担心在负载均衡模式下因为某台机子宕机而拖累整个站点了。

如果b.com也要设置负载均衡怎么办&＃xff1f;
很简单&＃xff0c;跟a.com设置一样。如下&＃xff1a;

假设b.com的主服务器IP是192.168.5.149&＃xff0c;负载均衡到192.168.5.150和192.168.5.151机器上

现将域名b.com解析到192.168.5.149IP上。

在主服务器(192.168.5.149)的nginx.conf加入以下代码&＃xff1a;

upstream b.com { server 192.168.5.150:80; server 192.168.5.151:80;
} server{ listen 80; server_name b.com; location / { proxy_pass http://b.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; }
}

保存重启nginx

在192.168.5.150与192.168.5.151机器上设置nginx&＃xff0c;打开nginx.conf在末尾添加以下代码&＃xff1a;

server{ listen 80; server_name b.com; index index.html; root /data0/htdocs/www;
}

保存重启nginx

完成以后步骤后即可实现b.com的负载均衡配置。

主服务器不能提供服务吗&＃xff1f;
以上例子中&＃xff0c;我们都是应用到了主服务器负载均衡到其它服务器上&＃xff0c;那么主服务器本身能不能也加在服务器列表中&＃xff0c;这样就不会白白浪费拿一台服务器纯当做转发功能&＃xff0c;而是也参与到提供服务中来。

如以上案例三台服务器&＃xff1a;

A服务器IP &＃xff1a;192.168.5.149 &＃xff08;主&＃xff09;

B服务器IP &＃xff1a;192.168.5.27

C服务器IP &＃xff1a;192.168.5.126

我们把域名解析到A服务器&＃xff0c;然后由A服务器转发到B服务器与C服务器&＃xff0c;那么A服务器只做一个转发功能&＃xff0c;现在我们让A服务器也提供站点服务。

我们先来分析一下&＃xff0c;如果添加主服务器到upstream中&＃xff0c;那么可能会有以下两种情况发生&＃xff1a;

1、主服务器转发到了其它IP上&＃xff0c;其它IP服务器正常处理&＃xff1b;

2、主服务器转发到了自己IP上&＃xff0c;然后又进到主服务器分配IP那里&＃xff0c;假如一直分配到本机&＃xff0c;则会造成一个死循环。

怎么解决这个问题呢&＃xff1f;因为80端口已经用来监听负载均衡的处理&＃xff0c;那么本服务器上就不能再使用80端口来处理a.com的访问请求&＃xff0c;得用一个新的。于是我们把主服务器的nginx.conf加入以下一段代码&＃xff1a;

server{ listen 8080; server_name a.com; index index.html; root /data0/htdocs/www;
}

重启nginx&＃xff0c;在浏览器输入a.com:8080试试看能不能访问。结果可以正常访问

既然能正常访问&＃xff0c;那么我们就可以把主服务器添加到upstream中&＃xff0c;但是端口要改一下&＃xff0c;如下代码&＃xff1a;

upstream a.com { server 192.168.5.126:80; server 192.168.5.27:80; server 127.0.0.1:8080;
}

由于这里可以添加主服务器IP192.168.5.149或者127.0.0.1均可以&＃xff0c;都表示访问自己。

重启Nginx&＃xff0c;然后再来访问a.com看看会不会分配到主服务器上。

主服务器也能正常加入服务了。

最后
一、负载均衡不是nginx独有&＃xff0c;著名鼎鼎的apache也有&＃xff0c;但性能可能不如nginx。

二、多台服务器提供服务&＃xff0c;但域名只解析到主服务器&＃xff0c;而真正的服务器IP不会被ping下即可获得&＃xff0c;增加一定安全性。

三、upstream里的IP不一定是内网&＃xff0c;外网IP也可以。不过经典的案例是&＃xff0c;局域网中某台IP暴露在外网下&＃xff0c;域名直接解析到此IP。然后又这台主服务器转发到内网服务器IP中。

四、某台服务器宕机、不会影响网站正常运行&＃xff0c;Nginx不会把请求转发到已宕机的IP上