# Nginx动静分离+负载均衡 x86 ​ windows linux 部分unix 小型机 ​ IBM HP 安装不了普通的操作系统（windows linux） ​ 只能安装厂商自身提供的UNIX系统 ​ 常见的Unix系统：IBM的AIX HP的HP-UX 这些系统只能安装在他们自身厂商的小型机上 大型机 ​ 国企 还不是一般的国企 搞科研 真正的高科技 航天 军工 导弹 ​ 集群的分类：cluster 高可用集群 HA high availability ​ 避免单节点故障 ​ 软件：keepalived ​ 负载均衡集群 **LB** **load balance** ​ 提高负载，提高并发量 ​ 软件：nginx反向代理(7层) lvs(4层) haproxy(7层) ​ 硬件：硬件负载均衡器 F5(BigIP)和redware ​ ​ HPC高性能运算集群 ​ 分布式存储集群 ​ 极大的提升存储容量，提供数据高可用，保证数据安全 ​ 软件：ceph glusterfs hdfs ​ 存储分类：NAS SAN DAS Nginx proxy 是 Nginx 的王牌功能,利用 proxy 基本可以实现一个完整的 7 层负载均衡。 1. 功能强大,性能卓越,运行稳定。 2. 配置简单灵活。 3. 能够自动剔除工作不正常的后端服务器。 4. 上传文件使用异步模式。 5. 支持多种分配策略,可以分配权重,分配方式灵活。 lvs和nginx组合代理负载均衡 面试题(lvs和nginx的区别) nginx用来做http的反向代理，能够upsteam实现http请求的多种方式的均衡转发。由于采用的是**异步转发可以做到如果一个服务器请求失败，立即切换到其他服务器，直到请求成功或者最后一台服务器失败为止**。这可以最大程度的提高系统的请求成功率。 lvs采用的是**同步请求转发**的策略。这里说一下同步转发和异步转发的区别。同步转发是在lvs服务器接收到请求之后，立即redirect到一个后端服务器，由客户端直接和后端服务器建立连接。**异步转发**是nginx在保持客户端连接的同时，发起一个相同内容的新请求到后端，等后端返回结果后，由nginx返回给客户端。 进一步来说：当做为负载均衡服务器的nginx和lvs处理相同的请求时，所有的请求和响应流量都会经过nginx；但是使用lvs时，仅请求流量经过lvs的网络，响应流量由后端服务器的网络返回。 也就是，当作为后端的服务器规模庞大时，nginx的网络带宽就成了一个巨大的瓶颈。 但是仅仅使用lvs作为负载均衡的话，一旦后端接受到请求的服务器出了问题，那么这次请求就失败了。但是如果在lvs的后端在添加一层nginx（多个），每个nginx后端再有几台应用服务器，那么结合两者的优势，既能避免单nginx的流量集中瓶颈，又能避免单lvs时一锤子买卖的问题。 lvs/dr 同步传输 nginx 异步传输 ![image-20220629162706237](assets/image-20220629162706237.png) **拓扑** [![file://C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/.LRX4N1/1.png](file://C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/.LRX4N1/1.png)]() **环境** 1. 修改主机名称 2. 名称解析 3. ip互通 所有机器全部在同一个网段 4. 关闭防火墙和selinux 5 . HTML A & HTML B ```bash [root@localhost ~]# yum install httpd -y 分别创建测试页面 index.html 开启服务 ``` 6. PHP A & PHP B ```bash [root@localhost ~]# yum install httpd php -y 分别创建测试页面 index.php 开启服务 ``` 7. 测试4台真实服务器的页面是否能正常访问 8. 安装配置负载均衡器上的Nginx（负载均衡器、分发器、反向代理） ```bash # yum install nginx -y # vim /etc/nginx/nginx.conf location / { root /usr/share/nginx/html; index index.html index.htm; if ($request_uri ~* \.html$) { proxy_pass http://htmlserver; } if ($request_uri ~* \.php$) { proxy_pass http://phpserver; } } # vim /etc/nginx/conf.d/test.conf upstream htmlserver { server 192.168.122.10; server 192.168.122.20; } upstream phpserver { server 192.168.122.30; server 192.168.122.40; } # systemctl restart nginx ``` 在客户端访问 Nginx 测试 ```bash # elinks --dump http:// 192.168.122.254 # elinks --dump http:// 192.168.122.254/index.html # elinks --dump http:// 192.168.122.254/index.php ``` **upstream支持的负载均衡算法**(面试题) **轮询（默认）**: 可以通过weight指定轮询的权重，权重越大，被调度的次数越多 **rr round robin** 权重:用数字 谁数字大谁权重就高 按比例 1 3 rr wrr **ip_hash**： 根据每个请求IP进行调度，可以解决session的问题，不能使用weight client_ip 192.168.1.8 nginx反向 webserver1 fair： 可以根据请求页面的大小和加载时间长短进行调度，使用第三方的upstream_fair模块 url_hash： 按请求的url的hash进行调度，从而使每个url定向到同一服务器，使用第三方的hash模块 **upstream支持的状态参数** ``` down： 暂停对该服务器的调度 backup: 类似于LVS Sorry Server，当所有的非backup的服务器故障 max_fails: 请求失败的次数，默认为1 fail_timeout: 在经历max_fails次失败后，暂停服务的时间 ``` upstream htmlservers { ```bash # ip_hash; server 192.168.10.137 weight=1 max_fails=2 fail_timeout=2; server 192.168.10.20 weight=2 max_fails=2 fail_timeout=2; server 192.168.10.251 max_fails=2 fail_timeout=5 **down**; server 192.168.10.253 backup; } ``` 注：当使用ip_hash时，服务器状态不可使用weight和backup **Nginx实现七层的负载均衡** 调度到同一组上游服务器 **拓扑结构** ​ [**LB Nginx**] ​ 192.168.1.2 ​ [**httpd**] [**httpd**] [**httpd**] ​ 192.168.1.3 192.168.1.4 192.168.1.5 **实施过程** \1. nginx http { **upstream httpservers { server 192.168.1.3**:80 weight=1 max_fails=2 fail_timeout=2; **server 192.168.1.4**:80 weight=2 max_fails=2 fail_timeout=2; server 192.168.1.5:80 weight=2 max_fails=2 fail_timeout=2; server 192.168.1.100:80 backup; **}** ​ **location / { ​ proxy_pass** http://httpservers; ​ proxy_next_upstream error timeout invalid_header http_500 http_502 http_503 http_504; ​ **}** } proxy_next_upstream：这个指令属于 http_proxy 模块的，指定后端返回什么样的异常响应时，使用另一个realserver \2. Apache LogFormat 可选 LogFormat "%{X-Real-IP}i %l %u %t \"%r\" %>s %b \"%{Referer}i\" \"%{User-Agent}i\"" combined LogFormat "%h %l %u %t \"%r\" %>s %b" common LogFormat "%{Referer}i -> %U" referer LogFormat "%{User-agent}i" agent ================================================================================= **Nginx实现七层的负载均衡** 调度到不同组上游服务器 \1. 动静分离 \2. 网站进行分区 ================================================================================= **拓扑结构** ​ [**vip: 192.168.1.80**] ​ [**LB1 Nginx**] [**LB2 Nginx**] ​ 192.168.1.2 192.168.1.3 ​ [**news**] [**milis**] [**videos**] [**images**] [**others**] ​ 1.11 1.21 1.31 1.41 1.51 ​ 1.12 1.22 1.32 1.42 1.52 ​ 1.13 1.23 1.33 1.43 1.53 ​ ... ... ... ... ... **一、实施过程** \1. 根据站点分区进行调度 http { upstream news { server 192.168.1.11:80 weight=1 max_fails=2 fail_timeout=2; server 192.168.1.12:80 weight=2 max_fails=2 fail_timeout=2; server 192.168.1.13:80 weight=2 max_fails=2 fail_timeout=2; } upstream milis { server 192.168.1.21:80 weight=1 max_fails=2 fail_timeout=2; server 192.168.1.22:80 weight=2 max_fails=2 fail_timeout=2; server 192.168.1.23:80 weight=2 max_fails=2 fail_timeout=2; } ​ upstream videos { ​ server 192.168.1.31:80 weight=1 max_fails=2 fail_timeout=2; ​ server 192.168.1.32:80 weight=2 max_fails=2 fail_timeout=2; ​ server 192.168.1.33:80 weight=2 max_fails=2 fail_timeout=2; ​ } ​ upstream images { ​ server 192.168.1.41:80 weight=1 max_fails=2 fail_timeout=2; ​ server 192.168.1.42:80 weight=2 max_fails=2 fail_timeout=2; ​ server 192.168.1.43:80 weight=2 max_fails=2 fail_timeout=2; ​ } ​ upstream others { ​ server 192.168.1.51:80 weight=1 max_fails=2 fail_timeout=2; ​ server 192.168.1.52:80 weight=2 max_fails=2 fail_timeout=2; ​ server 192.168.1.53:80 weight=2 max_fails=2 fail_timeout=2; ​ } ​ server { ​ location / { ​ proxy_pass http://others; ​ } ​ ​ location /news { ​ proxy_pass http://news; ​ } ​ ​ location /mili { ​ proxy_pass http://milis; ​ } ​ ​ location ~* \.(wmv|mp4|rmvb)$ { ​ proxy_pass http://videos; ​ } ​ ​ location ~* \.(png|gif|jpg)$ { ​ proxy_pass http://images; ​ } } \2. 根据动静分离进行调度 http { upstream htmlservers { server 192.168.1.3:80 weight=1 max_fails=2 fail_timeout=2; server 192.168.1.4:80 weight=2 max_fails=2 fail_timeout=2; } upstream phpservers { server 192.168.1.3:80 weight=1 max_fails=2 fail_timeout=2; server 192.168.1.4:80 weight=2 max_fails=2 fail_timeout=2; } server { location ~* \.html$ { proxy_pass http://htmlservers; } location ~* \.php$ { proxy_pass http://phpservers; } } } 二、Keepalived实现调度器HA 注：主/备调度器均能够实现正常调度 \1. 主/备调度器安装软件 [root@master ~]# yum -y install ipvsadm keepalived [root@backup ~]# yum -y install ipvsadm keepalived \2. Keepalived **Master** \# vim /etc/keepalived/keepalived.conf ! Configuration File for keepalived global_defs { router_id director1 //辅助改为director2 } vrrp_instance VI_1 { state BACKUP nopreempt interface eth0 //心跳接口，尽量单独连接心跳 virtual_router_id 80 //MASTER,BACKUP一致 priority 100 //辅助改为50 advert_int 1 authentication { auth_type PASS auth_pass 1111 } virtual_ipaddress { 192.168.1.80 } } **BACKUP** \3. 启动KeepAlived（主备均启动） \# chkconfig keepalived on \# service keepalived start \# ip addr \4. 扩展对调度器Nginx健康检查（可选） 思路： 让Keepalived以一定时间间隔执行一个外部脚本，脚本的功能是当Nginx失败，则关闭本机的Keepalived a. script [root@master ~]# cat /etc/keepalived/check_nginx_status.sh \#!/bin/bash /usr/bin/curl -I http://localhost &>/dev/null if [ $? -ne 0 ];then /etc/init.d/keepalived stop fi [root@master ~]# chmod a+x /etc/keepalived/check_nginx_status.sh b. keepalived使用script ! Configuration File for keepalived global_defs { router_id director1 } vrrp_script check_nginx { script "/etc/keepalived/check_nginx_status.sh" interval 5 } vrrp_instance VI_1 { state BACKUP interface eth0 nopreempt virtual_router_id 90 priority 100 advert_int 1 authentication { auth_type PASS auth_pass tianyun } virtual_ipaddress { 192.168.1.80 } ​ track_script { ​ check_nginx ​ } } \-------------------- proxy_pass 后端服务器用的非php独立进程 apache+php模块 fastcgi_pass 后端服务器用的是php-fpm php-fpm(fastcgi形式的php) 后端服务器部署详细过程： 安装软件： \# yum install nginx php php-fpm -y \# vim /etc/nginx/nginx.conf //添加php配置 在server里面添加如下配置： location ~ \.php$ { root html; fastcgi_pass 127.0.0.1:9000; fastcgi_index index.php; fastcgi_param SCRIPT_FILENAME **$document_root**$fastcgi_script_name; include fastcgi_params; } 修改php-fpm进程账户并开启php-fpm的进程： 端口是9000 \#vim /etc/php-fpm.d/www.conf //修改如下参数，默认值是apache user = nginx group = nginx 为什么设置成nginx: 因为nginx.conf配置的账户为nginx \# systemctl start php-fpm 前端nginx反向代理服务器： upstream web { server 10.0.0.21; server 10.0.0.22; } upstream phpserver { server 10.0.0.23; server 10.0.0.24; } #上面的配置写到http里面server外面 server { listen 80; server_name www.baidu.com; location / { #html的配置 proxy_pass http://web; } ​ location ~* \.php$ { #php的配置 ​ proxy_pass http://phpserver; ​ }