Nginx反向代理及負(fù)載均衡（1）

第一章：反向代理

正向代理與反向代理的區(qū)別

區(qū)別在于形式上服務(wù)的"對(duì)象"不一樣
正向代理代理的對(duì)象是客戶端，為客戶端服務(wù)        PC電腦
反向代理代理的對(duì)象是服務(wù)端，為服務(wù)端服務(wù)        應(yīng)用服務(wù)

正向代理軟件：

squid
nginx
路由器

反向代理：

1.企業(yè)常用反向代理模式 與 Nginx反向代理模塊對(duì)應(yīng)關(guān)系總結(jié)如下表格

反向代理模式              Nginx反向代理模塊
http驹溃、websocket撩轰、https        ngx_http_proxy_module
fastcgi                     ngx_http_fastcgi_module
uwsgi                       ngx_http_uwsgi_module
grpc                        ngx_http_v2_module

補(bǔ)充：

額外的:
    系統(tǒng)默認(rèn)的端口  65535
    系統(tǒng)服務(wù)需要占用部分的端口:  1~10000
    正常配置一臺(tái)主機(jī)作為nginx服務(wù),最多能有5w多的tcp鏈接
    正常配置一臺(tái)后端的應(yīng)用服務(wù),可能能使用的端口數(shù)時(shí)代理的一半  2w-3w左右
    nginx --隨機(jī)端口--應(yīng)用服務(wù)-->隨機(jī)端口-->php動(dòng)態(tài)程序--->隨機(jī)端口-->mysql

反向代理配置

1.使用的主機(jī)

角色  外網(wǎng)IP(NAT)       內(nèi)網(wǎng)IP(LAN)               主機(jī)名
Proxy   eth0:10.0.0.5   eth1:172.16.1.5         lb01
web01                   eth1:172.16.1.7         web01

2.web01操作如下

[root@web01 conf.d]# cat web.oldboy.com.conf 
server {
    listen 80;
    server_name web.oldboy.com;

    location / {
        root /web;
        index index.html;
    }
}

3.proxy的操作如下

[root@lb01 conf.d]# cat proxy_web.oldboy.com.conf 
server {
    listen 80;
    server_name web.oldboy.com;
    
    location / {
        proxy_pass http://10.0.0.7:80;
        proxy_http_version 1.1;
        proxy_set_header Host $http_host;  # 指向?qū)?yīng)域名
        proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
        proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;  # 傳遞真實(shí)IP
    }
}

4.windows的hosts解析

將所有的參數(shù)防止在一個(gè)proxy_params文件中,后期include即可

proxy_http_version 1.1;
proxy_set_header Host $http_host;
proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;

proxy_connect_timeout 30; #連接后端超時(shí)時(shí)間
proxy_send_timeout 60;    #后端服務(wù)器數(shù)據(jù)回傳給nginx代理超時(shí)時(shí)間
proxy_read_timeout 60;    #nginx代理等待后端服務(wù)器的響應(yīng)時(shí)間

proxy_buffering on;        # 緩沖弃秆，邊收邊還
proxy_buffer_size 32k;     
proxy_buffers 4 128k;

負(fù)載均衡

1.負(fù)載均衡介紹

lb
load balance
負(fù)載均衡
調(diào)度系統(tǒng)

SLB
ULB
CLB
--------------
硬件: 
     F5 radware
軟件:
    七層: nginx  haproxy 
    四層: nginx  haproxy  lvs
    
云產(chǎn)品:
    SLB   lvs做四層        tengine七層
    ULB  haproxy做四層     haproxy nginx

2.四層負(fù)載均衡與七層負(fù)載均衡區(qū)別

四層負(fù)載均衡數(shù)據(jù)包在底層就進(jìn)行了分發(fā)梁剔，而七層負(fù)載均衡數(shù)據(jù)包則是在最頂層進(jìn)行分發(fā)怯晕、由此可以看出悠汽，七層負(fù)載均衡效率沒有四負(fù)載均衡高箱吕。
但七層負(fù)載均衡更貼近于服務(wù)，如:http協(xié)議就是七層協(xié)議柿冲，我們可以用Nginx可以作URL路徑規(guī)則匹配茬高、head頭改寫、會(huì)話保持等等假抄，這些是四層負(fù)載均衡無法實(shí)現(xiàn)的怎栽。

3.負(fù)載均衡配置文件 .conf

[root@lb01 conf.d]# cat proxy_all_oldboy.com.conf 
upstream all {
    server 172.16.1.7:80;
    server 172.16.1.8:80;
}

server {
    listen 80;
    server_name blog.oldboy.com;
    location / {
        proxy_pass http://all;
        include proxy_params;
    }

}

server {
    listen 80;
    server_name zh.oldboy.com;
    location / {
        proxy_pass http://all;
        include proxy_params;
    }

}

4.代理

場(chǎng)景: 反向代理
    抓包分析
    透?jìng)髡鎸?shí)客戶端IP地址
    傳遞Host頭信息
    調(diào)優(yōu)的參數(shù)
    
負(fù)載均衡:
    容災(zāi)  -->故障轉(zhuǎn)移     后端不是nginx故障,而是php故障了
    性能    -->多臺(tái)機(jī)器邏輯上組成集群   upstrem定義

    名詞:
    四七層負(fù)載均衡
        http
        tcp
    場(chǎng)景: 負(fù)載均衡

負(fù)載均衡常見典型故障

如果后臺(tái)服務(wù)連接超時(shí)，Nginx是本身是有機(jī)制的宿饱，如果出現(xiàn)一個(gè)節(jié)點(diǎn)down掉的時(shí)候熏瞄，Nginx會(huì)更據(jù)你具體負(fù)載均衡的設(shè)置，將請(qǐng)求轉(zhuǎn)移到其他的節(jié)點(diǎn)上谬以，但是强饮，如果后臺(tái)服務(wù)連接沒有down掉，但是返回錯(cuò)誤異常碼了如:504为黎、502邮丰、500,這個(gè)時(shí)候你需要加一個(gè)負(fù)載均衡的設(shè)置行您，如下：proxy_next_upstream http_500 | http_502 | http_503 | http_504 |http_404;意思是，當(dāng)其中一臺(tái)返回錯(cuò)誤碼404,500...等錯(cuò)誤時(shí)柠座，可以分配到下一臺(tái)服務(wù)器程序繼續(xù)處理邑雅，提高平臺(tái)訪問成功率。

server {
    listen 80;
    server_name www.driverzeng.com;

    location / {
        proxy_pass http://node;
        proxy_next_upstream error timeout http_500 http_502 http_503 http_504;
    }
}

Nginx負(fù)載均衡調(diào)度算法

調(diào)度算法        概述
輪詢          按順序逐一分配到不同的后端服務(wù)器(默認(rèn))
weight          加權(quán)輪詢,  weight值越大,分配到的訪問幾率越高
ip_hash         每個(gè)請(qǐng)求按訪問IP的hash結(jié)果分配,這樣來自同一IP的固定訪問一個(gè)后端服務(wù)器
url_hash        按照訪問URL的hash結(jié)果來分配請(qǐng)求,是每個(gè)URL定向到同一個(gè)后端服務(wù)器
least_conn      最少鏈接數(shù), 那個(gè)機(jī)器鏈接數(shù)少就分發(fā)

1.加權(quán)輪詢

[root@lb01 conf.d]# cat proxy_web.oldboy.com.conf 
upstream web {
    server 172.16.1.7:80 weight=8;  服務(wù)器
    server 172.16.1.8:80 weight=2;  pc
}

2.ip_hash, 按照ip定向到某一臺(tái)后端web服務(wù)器, 不能和weight

[root@lb01 conf.d]# cat proxy_web.oldboy.com.conf 
upstream web {
  ip_hash;
 server 172.16.1.7:80;
 server 172.16.1.8:80;
}
----------------------
解決會(huì)話登錄問題
新的問題:   會(huì)造成某臺(tái)主機(jī)壓力過大,而其他主機(jī)處于比較空閑狀態(tài)
最常用的就是輪詢

Nginx負(fù)載均衡后端狀態(tài)

1.后端Web服務(wù)器在前端Nginx負(fù)載均衡調(diào)度中的狀態(tài)

狀態(tài)          概述
down            當(dāng)前的server暫時(shí)不參與負(fù)載均衡
backup          預(yù)留的備份服務(wù)器
max_fails       允許請(qǐng)求失敗的次數(shù)
fail_timeout    經(jīng)過max_fails失敗后, 服務(wù)暫停時(shí)間
max_conns       限制最大的接收連接數(shù)

2.測(cè)試down狀態(tài)妈经，該Server不猜與負(fù)載均衡的調(diào)度

upstream load_pass {
    #不參與任何調(diào)度, 一般用于停機(jī)維護(hù)
    server 10.0.0.7:80 down;
}

3.測(cè)試backup以及down狀態(tài)

upstream load_pass {
    server 10.0.0.7:80 down;
    server 10.0.0.8:80 backup;  #備份服務(wù)器
    server 10.0.0.9:80 max_fails=1 fail_timeout=10s;
}
 
location  / {
    proxy_pass http://load_pass;
    include proxy_params;
}

4.測(cè)試max_conns最大TCP連接數(shù)

upstream load_pass {
    server 10.0.0.7:80;
    server 10.0.0.8:80 max_conns=1;
}

Nginx負(fù)載均衡健康檢查

在Nginx官方模塊提供的模塊中淮野，沒有對(duì)負(fù)載均衡后端節(jié)點(diǎn)的健康檢查模塊，但可以使用第三方模塊吹泡。
nginx_upstream_check_module來檢測(cè)后端服務(wù)的健康狀態(tài)骤星。

第三方模塊項(xiàng)目地址：TP

1.安裝依賴包

[root@lb02 ~]# yum install -y gcc glibc gcc-c++ pcre-devel openssl-devel patch

2.下載nginx源碼包以及nginx_upstream_check模塊第三方模塊

[root@lb02 ~]# wget http://nginx.org/download/nginx-1.14.2.tar.gz
[root@lb02 ~]# wget https://github.com/yaoweibin/nginx_upstream_check_module/archive/master.zip

3..解壓nginx源碼包以及第三方模塊

[root@lb02 ~]# tar xf nginx-1.14.2.tar.gz
[root@lb02 ~]# unzip master.zip

4.進(jìn)入nginx目錄，打補(bǔ)丁(nginx的版本是1.14補(bǔ)丁就選擇1.14的,p1代表在nginx目錄爆哑，p0是不在nginx目錄

[root@lb02 ~]# cd nginx-1.14.2/
[root@lb02 nginx-1.14.2]# patch -p1 <../nginx_upstream_check_module-master/check_1.14.0+.patch
./configure --prefix=/etc/nginx --sbin-path=/usr/sbin/nginx --modules-path=/usr/lib64/nginx/modules --conf-path=/etc/nginx/nginx.conf --error-log-path=/var/log/nginx/error.log --http-log-path=/var/log/nginx/access.log --pid-path=/var/run/nginx.pid --lock-path=/var/run/nginx.lock --http-client-body-temp-path=/var/cache/nginx/client_temp --http-proxy-temp-path=/var/cache/nginx/proxy_temp --http-fastcgi-temp-path=/var/cache/nginx/fastcgi_temp --http-uwsgi-temp-path=/var/cache/nginx/uwsgi_temp --http-scgi-temp-path=/var/cache/nginx/scgi_temp --user=nginx --group=nginx --with-compat --with-file-aio --with-threads --with-http_addition_module --with-http_auth_request_module --with-http_dav_module --with-http_flv_module --with-http_gunzip_module --with-http_gzip_static_module --with-http_mp4_module --with-http_random_index_module --with-http_realip_module --with-http_secure_link_module --with-http_slice_module --with-http_ssl_module --with-http_stub_status_module --with-http_sub_module --with-http_v2_module --with-mail --with-mail_ssl_module --with-stream --with-stream_realip_module --with-stream_ssl_module --with-stream_ssl_preread_module --add-module=/root/nginx_upstream_check_module-master --with-cc-opt='-O2 -g -pipe -Wall -Wp,-D_FORTIFY_SOURCE=2 -fexceptions -fstack-protector-strong --param=ssp-buffer-size=4 -grecord-gcc-switches -m64 -mtune=generic -fPIC' --with-ld-opt='-Wl,-z,relro -Wl,-z,now -pie'
[root@lb02 nginx-1.14.2]# make && make install

5.在已有的負(fù)載均衡上增加健康檢查的功能

[root@lb01 conf.d]# cat proxy_web.conf
upstream web {
    server 172.16.1.7:80 max_fails=2 fail_timeout=10s;
    server 172.16.1.8:80 max_fails=2 fail_timeout=10s;
    check interval=3000 rise=2 fall=3 timeout=1000 type=tcp;
    #interval  檢測(cè)間隔時(shí)間洞难，單位為毫秒
    #rise      表示請(qǐng)求2次正常，標(biāo)記此后端的狀態(tài)為up
    #fall      表示請(qǐng)求3次失敗揭朝，標(biāo)記此后端的狀態(tài)為down
    #type      類型為tcp
    #timeout   超時(shí)時(shí)間队贱，單位為毫秒
}

server {
    listen 80;
    server_name web.drz.com;
    location / {
        proxy_pass http://web;
        include proxy_params;
    }

    location /upstream_check {
        check_status;
    }
}