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下文給大家帶來掌握Nginx之反向代理與負載均衡實現動靜分離實戰的方法及步驟，希望能夠給大家在實際運用中帶來一定的幫助，負載均衡涉及的東西比較多，理論也不多，網上有很多書籍，今天我們就用億速云在行業內累計的經驗來做一個解答。
Nginx之反向代理與負載均衡實現動靜分離實戰
什么是反向代理與負載均衡
Nginx僅僅作為Nginx proxy反向代理使用的，因為這個反向代理功能表現的效果是負載均衡集群的效果。
負載均衡指的是對請求數據包的轉發，從負載均衡下面的節點云服務器來看，接收到的請求還是來自訪問負載均衡器的客戶端的真實用戶，而反向代理服務器指的是接收到用戶的請求后，會代理用戶重新發起請求代理下的節點服務器，最后把數據返回給客戶端用戶，在節點服務器看來，范文的節點服務器的客戶端用的就是反向代理服務器了，而非真實的網站訪問用戶。
Nginx負載均衡核心組件介紹
Nginx http功能模塊 | 模塊說明 |
ngx_nginx upstream | 負載均和模塊，可以實現網站的負載均衡功能及節點的健康檢查 |
ngx_http_proxy_module | Proxy模塊，用于把請求后拋給服務器節點或upstream服務器池 |
一、實驗目標
實戰1：配置基于域名虛擬主機的web節點
實戰2：實現代理服務器攜帶主機頭和記錄用戶IP
實戰3：根據URL中的目錄地址實現代理轉發
實戰4：Nginx負載均衡檢測節點狀態
二、實驗環境
主機名 | IP地址 | 系統 | 作用 |
yu61 | 192.168.1.61 | Rhel-6.5 | nginx的主負載均衡器 |
yu62 | 192.168.1.62 | Rhel-6.5 | nginx的從負載均衡器 |
yu63 | 192.168.1.63 | Rhel-6.5 | Web1服務器 |
yu64 | 192.168.1.64 | Rhel-6.5 | Web2服務器 |
實驗拓撲
三、實驗步驟
1、Nginx的安裝------四臺主機都是怎么安裝
[root@yu61 ~]#service httpd stop
[root@yu61 ~]#service iptables stop
[root@yu61 ~]#yum install pcre pcre-devel openssl openssl-devel -y
[root@yu61 ~]# mkdir -p /home/yu/tools
[root@yu61 ~]# cd /home/yu/tools/
[root@yu61 tools]# wget -q http://nginx.org/download/nginx-1.6.3.tar.gz
[root@yu61 tools]# ls
nginx-1.6.3.tar.gz
[root@yu61 tools]# useradd nginx -s /sbin/nologin -M
[root@yu61 tools]# tar xf nginx-1.6.3.tar.gz
[root@yu61 tools]# cd nginx-1.6.3
[root@yu61 nginx-1.6.3]# ./configure --user=nginx --group=nginx --prefix=/application/nginx-1.6.3 --with-http_stub_status_module --with-http_ssl_module
[root@yu61 nginx-1.6.3]#make -j 4 && make install
[root@yu61 nginx-1.6.3]# ln -s /application/nginx-1.6.3/ /application/nginx
Nginx負載均衡實戰
實戰1：配置基于域名虛擬主機的web節點
1、修改配置文件------在兩臺web服務器上修改
[root@yu61 nginx-1.6.3]# cd /application/nginx/conf/
[root@yu61 conf]# egrep -v '#|^$' nginx.conf.default > nginx.conf
[root@yu63 conf]# cat nginx.conf
worker_processes 1;
events {
worker_connections 1024;
}
http {
include mime.types;
default_type application/octet-stream;
sendfile on;
keepalive_timeout 65;
log_format main '$remote_addr - $remote_user [$time_local] "$request" '
'$status $body_bytes_sent "$http_referer" '
'"$http_user_agent" "$http_x_forwarded_for"';
server {
listen 80;
server_name bbs.mobanche.com;
location / {
root html/bbs;
index index.html index.htm;
}
access_log logs/access.log main;
}
}
server {
listen 80;
server_name www.mobanche.com;
location / {
root html/www;
index index.html index.htm;
}
access_log logs/access.log main;
}
}
}
2、檢查語法和啟動nginx服務----------四臺主機都做
[root@yu61 conf]# mkdir /application/nginx/html/{www,bbs}
[root@yu61 conf]# /application/nginx/sbin/nginx -t
nginx: the configuration file /application/nginx-1.6.3/conf/nginx.conf syntax is ok
nginx: configuration file /application/nginx-1.6.3/conf/nginx.conf test is successful
[root@yu61 conf]# /application/nginx/sbin/nginx
[root@yu61 conf]# netstat -anutp | grep nginx
tcp 0 0 0.0.0.0:80 0.0.0.0:* LISTEN 48817/nginx
3、添加可測試內容-------兩臺web主機都做，測試用可以只做一臺
[root@yu63 conf]# echo '192.168.1.63 www' > ../html/www/index.html
[root@yu63 conf]# echo '192.168.1.63 bbs' > ../html/bbs/index.html
[root@yu63 conf]# cat /application/nginx/html/www/index.html
192.168.1.63 www
[root@yu63 conf]# cat /application/nginx/html/bbs/index.html
192.168.1.63 bbs
[root@yu64 conf]# echo '192.168.1.64 www' > ../html/www/index.html
[root@yu64 conf]# echo '192.168.1.64 bbs' > ../html/bbs/index.html
[root@yu64 conf]# cat /application/nginx/html/www/index.html
192.168.1.64 www
[root@yu64 conf]# cat /application/nginx/html/bbs/index.html
192.168.1.64 bbs
4、用curl測試web端
[root@yu61 conf]# tail -2 /etc/hosts
192.168.1.63 bbs
192.168.1.63 www
[root@yu61 conf]# scp /etc/hosts /etc/hosts 192.168.1.63:/etc/hosts
[root@yu61 conf]# curl www.mobanche.com
192.168.1.63 www
[root@yu61 conf]# curl bbs.mobanche.com
192.168.1.63 bbs
實戰2:實現代理服務器攜帶主機頭和記錄用戶IP
1）Upstream模塊的介紹
Nginx的負載均衡功能依賴于ngx_http_proxy_module模塊，所支持代理方式包括proxy_pass（代理）、fastcgi_pass（PHP/JAVA）、memcache_pass（緩存）等。
ngx_http_proxy_module模塊允許Nginx定義一組或度組節點服務器組，使用時可以通過pass_pass代理方式吧網站的請求發送到實現定義好ID對應upstream組的名字上。
負載均衡模塊用于從”upstream”指令定義的后端主機列表中選取一臺主機。Nginx先使用負載均衡模塊找到一臺主機，再使用upstream模塊實現與這臺主機的交互。
2）Upstream模塊語法：
upstream www_server_pools #upstream是關鍵字必須要有，www_server_pools是upstream集群組的名字，可以自定義。
server 192.168.1.63:80 weight=1; #server是關鍵字，這是固定的，后面可以接域名或者ip地址，如果布置點端口，默認是80端口，weight是權重，數值越大被分配的請求越多，結尾是分號。
3）Upstream模塊相關說明
Upstream模塊的內容應放于http{}標簽中，其默認調度算法是wrr，權重輪詢。
Upstream模塊內部server標簽參數說明
Upstream模塊內參數 | 參數說明 |
server 192.168.1.63 | 負載均衡后面的節點服務器配置，可以是ip或域名，如果端口號不寫，默認端口是80，高并發情況下，ip可以換成域名，通過DNS做負載均衡。 |
weight=1 | 代表權重，默認值是1，權重數值越大表示接受的請求比例越大 |
max_fails=1 | Nginx嘗試連接后端主機失敗的次數。這個數值是配合proxy_pass（代理）、fastcgi_pass（PHP/JAVA）、memcache_pass（緩存）三個參數使用的。當Nginx接受到后端服務器返回這三個參數定義的狀態碼時，會將這個請求轉發給正常工作的后端服務器。 |
backup | 熱備，real server節點的高可用，當前面激活的RS都失敗后會自動啟用熱備RS，這標志著買這個服務器作為備份服務器，若主服務區全部宕機了，就會轉發他的請求， |
fail_timeout=10s | 在max_fails定義的失敗次數后，距離下次檢查的時間間隔，默認是10秒。如果max_fails=5，他就檢測5次，如果5此都是502，它就會根據fail_timeout的值，等待10秒后再去檢查。只檢查一次，如果持續502。在不重新加載Nginx配置的情況下，每隔10秒值檢查一次。 |
down | 這標志著服務器永遠不可用，這個參數可以配合ip_hash使用。 |
4）upstream模塊3種常用的調度算法方式
Nginx的upstream支持5種分配方式。其中，前三種為Nginx原生支持的分配方式，后兩種為第三方支持的分配方式：
（1）、rr輪詢
輪詢是upstream的默認分配方式，即每個請求按照時間順序輪流分配到不同的后端服務器，如果某個后端服務器down掉后，能自動剔除。按照1:1輪詢。
upstream backend {
server 192.168.1.101:88;
server 192.168.1.102:88;
}
（2）、wrr輪詢。
輪詢的加強版，即可以指定輪詢比率，weight和訪問幾率成正比，主要應用于后端服務器異質的場景下。
upstream backend {
server 192.168.1.101 weight=1;
server 192.168.1.102 weight=2;
server 192.168.1.103 weight=3;
}
（3）、ip_hash
每個請求按照訪問ip（即Nginx的前置服務器或者客戶端IP）的hash結果分配，這樣每個訪客會固定訪問一個后端服務器，可以解決session一致問題。
upstream backend {
ip_hash;
server 192.168.1.101:81;
server 192.168.1.102:82;
server 192.168.1.103:83;
}
（4）、fair
fair顧名思義，公平地按照后端服務器的響應時間（rt）來分配請求，響應時間短即rt小的后端服務器優先分配請求。
upstream backend {
server 192.168.1.101;
server 192.168.1.102;
fair;
}
（5）、url_hash
與ip_hash類似，但是按照訪問url的hash結果來分配請求，使得每個url定向到同一個后端服務器，主要應用于后端服務器為緩存時的場景下。
upstream backend {
server 192.168.1.101;
server 192.168.1.102;
hash $request_uri;
hash_method crc32;
}
注意：
_method為使用的hash算法，需要注意的是：server語句中不能加weight等參數。后邊兩種目前作了解即可。
5）http proxy模塊參數
http proxy模塊參數 | 參數說明 |
proxy_set_header | 允許重新定義或附加字段到傳遞到代理服務器的請求標頭。 該值可以包含文本，變量及其組合。可實現讓代理后端的服務器的節點獲取到客戶端用戶的證書IP地址。 |
proxy_connect_timeout | 指定一個連接到代理服務器的超時時間，單位為秒，需要注意的是這個時間最好不要超過75秒。 |
proxy_body_buffer_size | 用于指定客戶端請求緩沖區大小 |
proxy_send_timeout | 表示代理后端服務器的數據回傳時間，即在規定時間之內后端服務器必須傳完所有的數據，否則，Nginx將斷開這個鏈接 |
proxy_read_timeout | 設置Nginx從代理的后端服務器獲取信息的時間，表示鏈接建立成功后，Nginx等待后端服務器的響應時間，其實是Nginx以及進入后端的排隊之中等候處理時間 |
Proxy_buffer_size | 設置緩沖區的數量和大小，Nginx從代理的后端服務器獲取的響應信息，會防止到緩沖區 |
Proxy_buffers | 用于設置設置緩沖區的數量和大小，Nginx從代理的后端服務器獲取響應信息，會防止到緩沖區 |
Proxy_busy_buffer_size | 用于設置系統很忙時可以使用的peoxy_buffers大小， |
Proxy_temp_file_write_size | 指定peoxy緩存臨時文件的大小 |
1、修改nginx主從服務器------兩臺負載均衡器主機都要修改
[root@yu61 conf]# cat nginx.conf
worker_processes 1;
events {
worker_connections 1024;
}
http {
include mime.types;
default_type application/octet-stream;
sendfile on;
keepalive_timeout 65;
upstream www_server_pools{
server 192.168.1.63:80 weight=1;
server 192.168.1.64:80 weight=1;
}
server {
listen 80;
server_name www.mobanche.com;
location / {
proxy_pass http://www_server_pools;
}
}
}
2、測試負載均衡
[root@yu61 conf]# ../sbin/nginx -t
nginx: the configuration file /application/nginx-1.6.3/conf/nginx.conf syntax is ok
nginx: configuration file /application/nginx-1.6.3/conf/nginx.conf test is successful
[root@yu61 conf]# ../sbin/nginx -s reload
[root@yu61 conf]# cat /etc/hosts
192.168.1.61 www.mobanche.com
[root@yu61 conf]# curl www.mobanche.com
192.168.1.63 bbs
[root@yu61 conf]# curl www.mobanche.com
192.168.1.64 bbs
[root@yu61 conf]# curl www.mobanche.com
192.168.1.63 bbs
[root@yu61 conf]# curl www.mobanche.com
192.168.1.64 bbs
注釋：
默認沒有在請求頭來告訴節點服務器找那臺虛擬機主機，所以，web節點服務器接收到請求后發現沒有主機頭信息，因此，就把節點服務器的第一個虛擬機主機發給看反向代理了（二節點上的第一個虛擬主機放置的第一個是bbs），解決這個問題的辦法，就是當反向代理想后重新發起請求時，要攜帶主機頭信息，以明確的告訴節點服務器要找哪一個虛擬主機。
3、修改配置文件-添加代理服務器攜帶主機頭文件配置
[root@yu61 conf]# cat nginx.conf
worker_processes 1;
events {
worker_connections 1024;
}
http {
include mime.types;
default_type application/octet-stream;
sendfile on;
keepalive_timeout 65;
upstream www_server_pools{
server 192.168.1.63:80 weight=1;
server 192.168.1.64:80 weight=1;
}
server {
listen 80;
server_name www.mobanche.com;
location / {
proxy_pass http://www_server_pools;
proxy_set_header Host $host;
}
}
}
4、使用另外一個客戶端測試
[root@yu61 conf]# curl www.mobanche.com
192.168.1.63 www
[root@yu61 conf]# curl www.mobanche.com
192.168.1.64 www
[root@yu62 ~]# curl www.mobanche.com
192.168.1.64 www
[root@yu62 ~]# curl www.mobanche.com
192.168.1.63 www
[root@yu61 conf]# tail -2 /application/nginx/logs/access.log
192.168.1.61 - - [18/May/2017:19:44:04 +0800] "GET / HTTP/1.1" 200 17 "-" "curl/7.19.7 (x86_64-redhat-linux-gnu) libcurl/7.19.7 NSS/3.14.3.0 zlib/1.2.3 libidn/1.18 libssh4/1.4.2" "-"
192.168.1.61 - - [18/May/2017:19:44:05 +0800] "GET / HTTP/1.1" 200 17 "-" "curl/7.19.7 (x86_64-redhat-linux-gnu) libcurl/7.19.7 NSS/3.14.3.0 zlib/1.2.3 libidn/1.18 libssh4/1.4.2" "-"
5、再次修改配置文件，添加代理服務器獲取用戶IP配置
[root@yu61 conf]# cat nginx.conf
worker_processes 1;
events {
worker_connections 1024;
}
http {
include mime.types;
default_type application/octet-stream;
sendfile on;
keepalive_timeout 65;
upstream www_server_pools{
server 192.168.1.63:80 weight=1;
server 192.168.1.64:80 weight=1;
}
server {
listen 80;
server_name www.mobanche.com;
location / {
proxy_pass http://www_server_pools;
proxy_set_header Host $host;
proxy_set_header X-Forwarded-For $remote_addr;
}
}
}
用于查看的客戶端需要開啟log記錄
6、測試
[root@yu64 conf]# tail -2 /application/nginx/logs/access.log
192.168.1.61 - - [18/May/2017:19:56:19 +0800] "GET / HTTP/1.0" 200 17 "-" "curl/7.19.7 (x86_64-redhat-linux-gnu) libcurl/7.19.7 NSS/3.14.3.0 zlib/1.2.3 libidn/1.18 libssh4/1.4.2" "192.168.1.62"
192.168.1.61 - - [18/May/2017:19:56:19 +0800] "GET / HTTP/1.0" 200 17 "-" "curl/7.19.7 (x86_64-redhat-linux-gnu) libcurl/7.19.7 NSS/3.14.3.0 zlib/1.2.3 libidn/1.18 libssh4/1.4.2" "192.168.1.62"
實戰3：根據URL中的目錄地址實現代理轉發
實驗拓撲
（1）當用戶訪問www.mobanche.com/upload/xxx的時候，代理服務器會吧請求分配到上傳服務器池處理數據。
（2）當用戶訪問www.mobanche.com/static/xxx的時候，代理服務器會吧請求分配到動態上傳服務器池請求數據。
（3）當用戶訪問www.mobanche.com//xxx的時候，不包含任何指定的目錄地址路徑時。代理服務器會把請求分配到默認的動態服務器池請求數據
1、修改配置文件，添加地址池
[root@yu61 conf]# cat nginx.conf
worker_processes 1;
events {
worker_connections 1024;
}
http {
include mime.types;
default_type application/octet-stream;
sendfile on;
keepalive_timeout 65;
upstream upload_pools{
server 192.168.1.63:80 weight=1;
}
upstream static_pools{
server 192.168.1.64:80 weight=1;
}
upstream default_pools{
server 192.168.1.62:80 weight=1;
}
server {
listen 80;
server_name www.mobanche.com;
location / {
proxy_pass http://default_pools;
proxy_set_header Host $host;
proxy_set_header X-Forwarded-For $remote_addr;
}
location /static/ {
proxy_pass http://static_pools;
proxy_set_header Host $host;
proxy_set_header X-Forwarded-For $remote_addr;
}
location /upload/ {
proxy_pass http://upload_pools;
proxy_set_header Host $host;
proxy_set_header X-Forwarded-For $remote_addr;
}
}
}
2、重啟Nginx
[root@yu61 conf]# ../sbin/nginx -t
nginx: the configuration file /application/nginx-1.6.3/conf/nginx.conf syntax is ok
nginx: configuration file /application/nginx-1.6.3/conf/nginx.conf test is successful
[root@yu61 conf]# ../sbin/nginx -s reload
3、測試靜態分離
[root@yu64 www]# cat /etc/hosts
192.168.1.64 bbs.mobanche.com
192.168.1.64 www.mobanche.com
[root@yu64 nginx]# cd html/www/
[root@yu64 www]# mkdir static
[root@yu64 www]# echo static_pools > static/index.html
[root@yu64 www]# curl http://www.mobanche.com/static/index.html
static_pools
[root@yu63 www]# cat /etc/hosts
192.168.1.63 bbs.mobanche.com
192.168.1.63 www.mobanche.com
[root@yu63 nginx]# cd html/www/
[root@yu63 www]# mkdir upload
[root@yu63 www]# echo upload_pools > upload/index.html
[root@yu63 www]# curl http://www.mobanche.com/upload/index.html
upload_pools
[root@yu65 www]# cat /etc/hosts
192.168.1.65 bbs.mobanche.com
192.168.1.65 www.mobanche.com
[root@yu65 nginx]# cd html/www/
[root@yu65 www]# echo default_pools > index.html
[root@yu65 www]# curl http://www.mobanche.com
default_pools
實戰4：Nginx負載均衡檢測節點狀態
1、安裝軟件
[root@yu61 tools]# pwd
/home/yu/tools
[root@yu61 tools]# wget https://codeload.github.com/yaoweibin/nginx_upstream_check_module/zip/master
[root@yu61 tools]# unzip master
[root@yu61 tools]# cd nginx-1.6.3
[root@yu61 nginx-1.6.3]# patch -p1 < ../nginx_upstream_check_module-master/check_1.5.12+.patch
[root@yu61 nginx-1.6.3]# ./configure --user=nginx --group=nginx --prefix=/application/nginx-1.6.3 --with-http_stub_status_module --with-http_ssl_module --add-module=../nginx_upstream_check_module-master
--add-module=../nginx_upstream_check_module-master
[root@yu61 nginx-1.6.3]# make
[root@yu61 nginx-1.6.3]# mv /application/nginx/sbin/nginx{,.ori}
[root@yu61 nginx-1.6.3]# cp ./objs/nginx /application/nginx/sbin/
2、檢測配置文件
[root@yu61 nginx-1.6.3]# /application/nginx/sbin/nginx -t
nginx: the configuration file /application/nginx-1.6.3/conf/nginx.conf syntax is ok
nginx: configuration file /application/nginx-1.6.3/conf/nginx.conf test is successful
[root@yu61 nginx-1.6.3]# /application/nginx/sbin/nginx -V
nginx version: nginx/1.6.3
built by gcc 4.4.7 20120313 (Red Hat 4.4.7-4) (GCC)
TLS SNI support enabled
configure arguments: --user=nginx --group=nginx --prefix=/application/nginx-1.6.3 --with-http_stub_status_module --with-http_ssl_module --add-module=../nginx_upstream_check_module-master
check interval=3000 rise=2 fall=5 timeout=1000 type=http;
3、修改配置文件
[root@yu61 conf]# cat nginx.conf
worker_processes 1;
events {
worker_connections 1024;
}
http {
include mime.types;
default_type application/octet-stream;
sendfile on;
keepalive_timeout 65;
upstream static_pools{
server 192.168.1.64:80 weight=1;
server 192.168.1.63:80 weight=1;
check interval=3000 rise=2 fall=5 timeout=1000 type=http;
}
upstream default_pools{
server 192.168.1.62:80 weight=1;
}
server {
listen 80;
server_name www.mobanche.com;
location / {
root html;
index index.html index.htm
proxy_pass http://default_pools;
proxy_set_header Host $host;
proxy_set_header X-Forwarded-For $remote_addr;
}
location /status {
check_status;
access_log off;
}
}
}
4、重啟服務測試
[root@yu61 conf]# ../sbin/nginx -t
nginx: the configuration file /application/nginx-1.6.3/conf/nginx.conf syntax is ok
nginx: configuration file /application/nginx-1.6.3/conf/nginx.conf test is successful
[root@yu61 conf]# ../sbin/nginx -s stop
[root@yu61 conf]# ../sbin/nginx
看了以上關于掌握Nginx之反向代理與負載均衡實現動靜分離實戰的方法及步驟，如果大家還有什么地方需要了解的可以在億速云行業資訊里查找自己感興趣的或者找我們的專業技術工程師解答的，億速云技術工程師在行業內擁有十幾年的經驗了。
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