nginx/Nginx动静分离+负载均衡.md

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# 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
<?php
print "hello A";
phpinfo();
?>
```
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;
}
```
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;
}