架构期day13-七层负载均衡与会话保持

一、负载均衡

Nginx要实现'负载均衡'需要用到'proxy_pass'代理模块配置

Nginx负载均衡与Nginx代理不同地方在于,Nginx的一个location仅能代理一台服务器,而Nginx负载均衡则是将客户端请求代理转发至一组upstream虚拟服务池.

1.负载均衡模块

# ngx_http_upstream_module

#语法
Syntax:	upstream name { ... }
Default:	—
Context:	http

# Nginx负载均衡与Nginx代理不同地方在于,Nginx的一个location仅能代理一台服务器,而Nginx负载均衡则是将客户端请求代理转发至一组upstream虚拟服务池.
#例子
upstream backend {
    server backend1.example.com       weight=5;
    server backend2.example.com:8080;
    server backup1.example.com:8080   backup;
    server backup2.example.com:8080   backup;
}

# Nginx要实现'负载均衡'需要用到'proxy_pass'代理模块配置
server {
	... ...
    location / {
        proxy_pass http://backend;
        
    }
}

2.环境准备

主机IP身份
lb0110.0.0.4,172.16.1.4负载均衡
web01172.16.1.7web服务端
web02172.16.1.8web服务端

3.web01准备站点

1)配置nginx

[root@web01 ~]# vim /etc/nginx/conf.d/linux.lb.com.conf
server {
    listen 80;
    server_name linux.lb.com;
    charset utf8;

    location / {
        root /code/lb;
        index index.html;
    }
}

2)准备网站

[root@web01 ~]# mkdir /code/lb
[root@web01 ~]# echo "我是web0111111111111" > /code/lb/index.html
[root@web01 ~]# chown -R www.www /code/

3)配置hosts访问

[root@web01 ~]# systemctl restart nginx

10.0.0.7 linux.lb.com

访问

3.web02准备站点

1)配置nginx

[root@web02 ~]# vim /etc/nginx/conf.d/linux.lb.com.conf
server {
    listen 80;
    server_name linux.lb.com;
    charset utf8;

    location / {
        root /code/lb;
        index index.html;
    }
}

2)准备网站

[root@web02 ~]# mkdir /code/lb
[root@web02 ~]# echo "我是web0222222222222" > /code/lb/index.html
[root@web02 ~]# chown -R www.www /code/

3)配置hosts访问

[root@web02 ~]# systemctl restart nginx

10.0.0.8 linux.lb.com

访问

4.配置负载均衡配置文件

[root@lb01 ~]# vim /etc/nginx/conf.d/linux.lb.com.conf
upstream web_group {
    server 172.16.1.7;
    server 172.16.1.8;
}

server {
    listen 80;
    server_name linux.lb.com;

    location / {
        proxy_pass http://web_group;
        include proxy_params;
    }
}

5.准备代理优化文件

[root@lb01 ~]# vim /etc/nginx/proxy_params 

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 10s;
proxy_read_timeout 10s;
proxy_send_timeout 10s;
proxy_buffering on;
proxy_buffer_size 8k;
proxy_buffers 8 8k;

6.重启访问测试

1.重启
[root@lb01 ~]# nginx -t
nginx: the configuration file /etc/nginx/nginx.conf syntax is ok
nginx: configuration file /etc/nginx/nginx.conf test is successful
[root@lb01 ~]# systemctl restart nginx

2.配置hosts
10.0.0.4 linux.lb.com

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-CUe4FS0B-1607337901027)(C:\Users\Administrator.DESKTOP-7PQVV6E\Downloads\QQ截图20201202122547.gif)]

二、负载均衡结合项目

1.配置wordpress负载均衡

[root@lb01 ~]# vim /etc/nginx/conf.d/linux.wp.com.conf
upstream blog {
    server 172.16.1.7;
    server 172.16.1.8;
}

server {
    listen 80;
    server_name linux.wp.com;

    location / {
        proxy_pass http://blog;
        include proxy_params;
    }   
}

#重启
[root@lb01 ~]# systemctl restart nginx

2.配置hosts查看网站

10.0.0.4 linux.wp.com

3.配置zh的负载均衡

[root@lb01 ~]# vim /etc/nginx/conf.d/linux.zh.com.conf
upstream zh {
    server 172.16.1.7;
    server 172.16.1.8;
}

server {
    listen 80;
    server_name linux.zh.com;

    location / {
        proxy_pass http://zh;
        include proxy_params;
    }
}

4.负载均衡常见问题

1)问题

如果后端服务器出现问题,负载均衡仍然会将请求发送给相应机器

如果后台服务连接超时,Nginx是本身是有机制的,如果出现一个节点down掉的时候,Nginx会更据你具体负载均衡的设置,将请求转移到其他的节点上,但是,如果后台服务连接没有down掉,但是返回错误异常码了如:504、502、500,这个时候你需要加一个负载均衡的设置,如下:proxy_next_upstream http_500 | http_502 | http_503 | http_504 |http_404;意思是,当其中一台返回错误码404,500...等错误时,可以分配到下一台服务器程序继续处理,提高平台访问成功率。

2)解决问题的模块

Syntax:	proxy_next_upstream error | timeout | invalid_header | http_500 | http_502 | http_503 | http_504 | http_403 | http_404 | http_429 | non_idempotent | off ...;
Default:	proxy_next_upstream error timeout;
Context:	http, server, location

3)配置

[root@lb01 ~]# vim /etc/nginx/conf.d/linux.wp.com.conf
upstream blog {
    server 172.16.1.7;
    server 172.16.1.8;
}

server {
    listen 80;
    server_name linux.wp.com;

    location / {
        proxy_pass http://blog;
        include proxy_params;
        #可以配置,可以写到include
        proxy_next_upstream http_500 | http_502 | http_503 | http_504 | http_403 | http_404;
    }
}

#重启
[root@lb01 ~]# systemctl restart nginx

三、负载均衡调度算法

调度算法概述
轮询按时间顺序逐一分配到不同的后端服务器(默认)
weight加权轮询,weight值越大,分配到的访问几率越高
ip_hash每个请求按访问IP的hash结果分配,这样来自同一IP的固定访问一个后端服务器
url_hash按照访问URL的hash结果来分配请求,是每个URL定向到同一个后端服务器
least_conn最少链接数,哪个机器链接数少就分发

1.轮询的配置方法

upstream blog {
    server 172.16.1.7;
    server 172.16.1.8;
}

2.加权轮询配置

upstream blog {
    server 172.16.1.7 weight=1;
    server 172.16.1.8 weight=2;
}

3.ip_bash配置方法

upstream web_group {
    server 172.16.1.7:80;
    server 172.16.1.8;
    ip_hash;
}

#一般用来做会话保持

四、负载均衡后端状态

状态概述
down当前的server暂时不参与负载均衡
backup预留的备份服务器
max_fails允许请求失败的次数
fail_timeout经过max_fails失败后, 服务暂停时间
max_conns限制最大的接收连接数

1.down状态配置

upstream blog {
	#一般情况下,维护场景使用
    server 172.16.1.7 down;
    server 172.16.1.8;
}

2.backup状态配置

upstream web_group {
    server 172.16.1.7;
    server 172.16.1.8 backup;
}

3.访问错误状态配置

upstream web_group {
    server 172.16.1.7;
    server 172.16.1.8 max_fails=3 fail_timeout=10s;
}

4.最大连接数配置

upstream web_group {
    server 172.16.1.7;
    server 172.16.1.8 max_conns=100;
}

五、Nginx负载均衡健康检查(扩展)

在Nginx官方模块提供的模块中,没有对负载均衡后端节点的健康检查模块,但可以使用第三方模块。
nginx_upstream_check_module来检测后端服务的健康状态。

1.安装依赖

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

2.下载第三方模块

[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.解压及安装

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

4.进入nginx目录,打补丁(nginx的版本是1.14补丁就选择1.14的,p1代表在nginx目录,p0是不在nginx目录)

[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

[root@lb02 nginx-1.14.2]# ./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.在已有的负载均衡上增加健康检查的功能

[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  检测间隔时间,单位为毫秒
    #rise      表示请求2次正常,标记此后端的状态为up
    #fall      表示请求3次失败,标记此后端的状态为down
    #type      类型为tcp
    #timeout   超时时间,单位为毫秒
}

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

    location /upstream_check {
        check_status;
    }
}

6.重启访问页面

#重启
#配置hosts
#访问
http://linux.lb.com/upstream_check

六、Nginx负载均衡会话保持

1.什么是会话保持

我们在访问网站的时候,进行登陆以后,'web01'服务器上回生成一个'session',然后服务器会携带着'session_id'返回给浏览器记录一个'cookie'值,当第二次访问时,'cookie'会来服务器上与'session'进行对比,如果对比成功,则不需要重新登录,但是负载均衡,会进行跳转到另一台'web02'服务器,'web02'服务器并没'session',然后回再生成一个'session''web02',此时负载均衡起作用跳转到'web01''web01''session'与浏览器的'cookie'对应不上,回报错。# 在web01与web02服务器,博客还有知乎生成的对应数据库表的文件,在基于负载均衡的情况下也会出错,。

在使用负载均衡的时候会遇到会话保持的问题,可通过如下方式进行解决。
1.使用nginx的ip_hash,根据客户端的IP,将请求分配到对应的IP上
2.基于服务端的session会话共享(NFS,MySQL,memcache,redis,file)

2.session共享的方法

1.'把多台后端服务器session文件目录挂载到NFS同一目录'  # 把在同一虚拟服务池的web服务器产生session的文件目录,挂载到nsf的服务器的共享文件上,前提是有nfs的服务器,并且生成共享目录。
	'珍贵的例子
[root@web01 ~]# mount -t nfs 172.16.1.31:/data /var/lib/php/session/
[root@web02 ~]# mount -t nfs 172.16.1.31:/data /var/lib/php/session/
------------------------------------------------------------------------------------------
2.'通过程序将session存储到redis缓存'   # 把产生 session 为文件的方式,转为提取到内存,
	'珍贵的例子
## 数据库服务器
[root@db01 ~]# yum install -y redis  负载均衡服务器下载 redis
[root@db01 ~]# vim /etc/redis.conf   修改配置文件
bind 172.16.1.51
[root@db01 ~]# systemctl start redis 启动 redis 

## web服务器
[root@web01 ~]# vim /etc/php.ini
#原配置
#session.save_handler = files
session.save_handler = redis
#;session.save_path = "/tmp"
session.save_path = "tcp://172.16.1.51:6379"
[root@web01 ~]# vim /etc/php-fpm.d/www.conf
#注释以下两行
;php_value[session.save_handler] = files
;php_value[session.save_path]    = /var/lib/php/session
------------------------------------------------------------------------------------------
3.通过程序将session存储到mysql数据库   # 开发人员

3.web01上搭建phpmyadmin

1)上传包

[root@web01 ~]# cd /code/
[root@web01 code]# rz                                                                               
[root@web01 code]# ll
-rw-r--r--. 1 root root 11060845 Oct 18 10:48 phpMyAdmin-4.9.0.1-all-languages.zip

2)解压

并改名[root@web01 code]# unzip phpMyAdmin-4.9.0.1-all-languages.zip
[root@web01 code]# mv phpMyAdmin-4.9.0.1-all-languages php

3)修改连接数据库代码

[root@web01 code]# cp /code/php/{config.sample.inc.php,config.inc.php}
[root@web01 code]# vim /code/php/config.inc.php
$cfg['Servers'][$i]['host'] = '172.16.1.51';

4)授权站点目录

[root@web01 code]# chown -R www.www /code/

5)配置nginx

[root@web01 ~]# vim /etc/nginx/conf.d/linux.php.com.conf
server {
    listen 80;
    server_name linux.php.com;
    root /code/php;

    location / {
        index index.php;
    }

    location ~* \.php$ {
        fastcgi_pass 127.0.0.1:9000;
        fastcgi_param SCRIPT_FILENAME $document_root$fastcgi_script_name;
        include fastcgi_params;
    }
}

[root@web01 ~]# systemctl restart nginx

6)配置hosts访问

#配置hosts
10.0.0.7 linux.php.com

#访问页面  http://linux.php.com/

#报错:
Error during session start; please check your PHP and/or webserver log file and configure your PHP installation properly. Also ensure that cookies are enabled in your browser.
session_start(): open(SESSION_FILE, O_RDWR) failed: Permission denied (13)
session_start(): Failed to read session data: files (path: /var/lib/php/session)

#解决:
[root@web01 ~]# chown -R www.www /var/lib/php/session

7)再次登录测试

#登录测试,如果登录用户密码错误
mysqli_real_connect(): (HY000/1045): Access denied for user 'root'@'172.16.1.7' (using password: YES)

#数据库授权
MariaDB [(none)]> grant all on *.* to root@'172.16.1.%' identified by '123456';
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

4.web02同步web01

1)同步站点文件

[root@web01 ~]# scp -r /code/php 172.16.1.8:/code/

2)同步nginx配置

[root@web01 ~]# scp /etc/nginx/conf.d/linux.php.com.conf 172.16.1.8:/etc/nginx/conf.d/

3)授权目录

[root@web01 ~]# chown -R www.www /var/lib/php/session
[root@web02 ~]# chown -R www.www /code/

4)访问测试

#重启
[root@web02 ~]# systemctl restart nginx

#配置hosts
linux.php.com

#访问
http://linux.php.com/index.php

5.配置负载均衡

1)配置

[root@lb01 ~]# vim /etc/nginx/conf.d/linux.php.com.conf
upstream phpmyadmin {
    server 172.16.1.7;
    server 172.16.1.8;
}

server {
    listen 80;
    server_name linux.php.com;

    location / {
        proxy_pass http://phpmyadmin;
        include proxy_params;
    }
}

[root@lb01 ~]# nginx -t
nginx: the configuration file /etc/nginx/nginx.conf syntax is ok
nginx: configuration file /etc/nginx/nginx.conf test is successful
[root@lb01 ~]# systemctl restart nginx

2)访问

#配置hosts
10.0.0.4 linux.php.com

#访问报错
Failed to set session cookie. Maybe you are using HTTP instead of HTTPS to access phpMyAdmin.

6.解放决方式一:挂载session文件的目录

[root@web01 ~]# mount -t nfs 172.16.1.31:/data/wp /var/lib/php/session/
[root@web02 ~]# mount -t nfs 172.16.1.31:/data/wp /var/lib/php/session/

7.解决方式二:使用redis实现session共享

1)安装redis

[root@db01 ~]# yum install -y redis

2)配置服务

[root@db01 ~]# vim /etc/redis.conf
bind 172.16.1.51

3)启动服务

[root@db01 ~]# systemctl start redis

#检查
[root@db01 ~]# netstat -lntp
tcp        0      0 172.16.1.51:6379        0.0.0.0:*               LISTEN      13305/redis-server

4)修改PHP服务将session存储到redis

[root@web01 ~]# vim /etc/php.ini
#原配置
#session.save_handler = files
session.save_handler = redis
#;session.save_path = "/tmp"
session.save_path = "tcp://172.16.1.51:6379"

[root@web01 ~]# vim /etc/php-fpm.d/www.conf
#注释以下两行
;php_value[session.save_handler] = files
;php_value[session.save_path]    = /var/lib/php/session

5)重启

[root@web01 ~]# systemctl restart php-fpm

6)再次访问测试

http://linux.php.com/index.php
#登录没有问题

7)redis验证session

1.连接进入redis
[root@db01 ~]# redis-cli -h 172.16.1.51

2.查看所有key
172.16.1.51:6379> keys *

3.查看session的生存时间
172.16.1.51:6379> TTL PHPREDIS_SESSION:43948cd72f7589982cc3758f9d5c2b8d
(integer) 1265

4.退出
172.16.1.51:6379> quit
posted @ 2022-06-09 18:19  秋风お亦冷  阅读(52)  评论(0编辑  收藏  举报