nginx 的 负载均衡
一、正向代理和反向代理
1、正向代理
正向代理类似一个跳板机，代理访问外部资源。
正向代理是客户端和目标服务器之间的代理服务器(中间服务器)。为了从指定的服务器取得内容，客户端向代理服务器发送一个请求，并且指定目标服务器，之后代理向目标服务器转交并且将获得的内容返回给客户端。正向代理的情况下客户端必须要进行一些特别的设置才能使用。
2、反向代理
反向代理（Reverse Proxy）实际运行方式是指以代理服务器来接受internet上的连接请求，然后将请求转发给内部网络上的服务器，并将从服务器上得到的结果返回给internet上请求连接的客户端，此时代理服务器对外就表现为一个服务器。
3、正向代理和反向代理的区别
正向代理是代理客户端，为客户端收发请求，使真实客户端对服务器不可见；而反向代理是代理服务器端，为服务器收发请求，使真实服务器对客户端不可见。
（1）从上面的描述也能看得出来正向代理和反向代理最关键的两点区别：
- 是否指定目标服务器
-
客户端是否要做设置
（2）从用途上来区分：
- 正向代理：正向代理用途是为了在防火墙内的局域网提供访问internet的途径。另外还可以使用缓冲特性减少网络使用率
- 反向代理：反向代理的用途是将防火墙后面的服务器提供给internet用户访问。同时还可以完成诸如负载均衡等功能
（3）从安全性来讲：
- 正向代理：正向代理允许客户端通过它访问任意网站并且隐蔽客户端自身，因此你必须采取安全措施来确保仅为经过授权的客户端提供服务
- 反向代理：对外是透明的，访问者并不知道自己访问的是代理。对访问者而言，他以为访问的就是原始服务器。
二、负载均衡（反向代理负载均衡）
1、负载均衡的介绍
通常通过负载均衡的方式来分担服务器的压力。那么什么是负载均衡呢？
我们可以建立很多个服务器，这些服务器组成一个服务器集群，然后，当用户访问我们网站的时候，先访问一个中间服务器，再让这个中间服务器在服务器集群中选择一个压力较小的服务器，然后将该访问请求引入该选择的服务器。这样用户的每次访问，都会保证服务器集群中的每个服务器的压力趋于平衡，分担了服务器压力，避免了服务器的崩溃。
Nginx是一款可以通过反向代理实现负载均衡的服务器，使用Nginx服务实现负载均衡的时候，用户的访问首先会访问到Nginx服务器，
然后Nginx服务器再从服务器集群中选择压力较小的服务器，然后将该访问请求引向该服务器。若服务器集群中的某个服务器崩溃，那么从待选服务器列表中将该服务器删除，也就是说Nginx就肯定不会将访问请求引入该服务器了。
2、Nginx的属性
# 运行用户
user www-data;
# 启动进程,通常设置成和cpu的数量相等
worker_processes 1;
# 全局错误日志及PID文件
error_log /var/log/nginx/error.log;
pid /var/run/nginx.pid;
# 工作模式及连接数上限
events {
use epoll; #epoll是多路复用IO(I/O Multiplexing)中的一种方式,但是仅用于linux2.6以上内核,可以大大提高nginx的性能
worker_connections 1024; #单个后台worker process进程的最大并发链接数
# multi_accept on;
}
#设定http服务器，利用它的反向代理功能提供负载均衡支持
http {
#设定mime类型,类型由mime.type文件定义
include /etc/nginx/mime.types;
default_type application/octet-stream;
#设定日志格式
access_log /var/log/nginx/access.log;
#sendfile 指令指定 nginx 是否调用 sendfile 函数（zero copy 方式）来输出文件，对于普通应用，
#必须设为 on,如果用来进行下载等应用磁盘IO重负载应用，可设置为 off，以平衡磁盘与网络I/O处理速度，降低系统的uptime.
sendfile on;
#将tcp_nopush和tcp_nodelay两个指令设置为on用于防止网络阻塞
tcp_nopush on;
tcp_nodelay on;
#连接超时时间
keepalive_timeout 65;
#开启gzip压缩
gzip on;
gzip_disable "MSIE [1-6]\.(?!.*SV1)";
#设定请求缓冲
client_header_buffer_size 1k;
large_client_header_buffers 4 4k;
include /etc/nginx/conf.d/*.conf;
include /etc/nginx/sites-enabled/*;
#设定负载均衡的服务器列表
upstream mysvr {
#weigth参数表示权值，权值越高被分配到的几率越大
#本机上的Squid开启3128端口
server 192.168.8.1:3128 weight=5;
server 192.168.8.2:80 weight=1;
server 192.168.8.3:80 weight=6;
}
server {
#侦听80端口
listen 80;
#定义使用www.xx.com访问
server_name www.xx.com;
#设定本虚拟主机的访问日志
access_log logs/www.xx.com.access.log main;
#默认请求
location / {
root /root; #定义服务器的默认网站根目录位置
index index.php index.html index.htm; #定义首页索引文件的名称
fastcgi_pass www.xx.com;
fastcgi_param SCRIPT_FILENAME $document_root/$fastcgi_script_name;
include /etc/nginx/fastcgi_params;
}
# 定义错误提示页面
error_page 500 502 503 504 /50x.html;
location = /50x.html {
root /root;
}
#静态文件，nginx自己处理
location ~ ^/(images|javascript|js|css|flash|media|static)/ {
root /var/www/virtual/htdocs;
#过期30天，静态文件不怎么更新，过期可以设大一点，如果频繁更新，则可以设置得小一点。
expires 30d;
}
#PHP 脚本请求全部转发到 FastCGI处理. 使用FastCGI默认配置.
location ~ \.php$ {
root /root;
fastcgi_pass 127.0.0.1:9000;
fastcgi_index index.php;
fastcgi_param SCRIPT_FILENAME /home/www/www$fastcgi_script_name;
include fastcgi_params;
}
#设定查看Nginx状态的地址
location /NginxStatus {
stub_status on;
access_log on;
auth_basic "NginxStatus";
auth_basic_user_file conf/htpasswd;
}
#禁止访问 .htxxx 文件
location ~ /\.ht {
deny all;
}
}
#第一个虚拟服务器
server {
#侦听192.168.8.x的80端口
listen 80;
server_name 192.168.8.x;
#对aspx后缀的进行负载均衡请求
location ~ .*\.aspx$ {
root /root;#定义服务器的默认网站根目录位置
index index.php index.html index.htm;#定义首页索引文件的名称
proxy_pass http://mysvr;#请求转向mysvr 定义的服务器列表
#以下是一些反向代理的配置可删除.
proxy_redirect off;
#后端的Web服务器可以通过X-Forwarded-For获取用户真实IP
proxy_set_header Host $host;
proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
client_max_body_size 10m; #允许客户端请求的最大单文件字节数
client_body_buffer_size 128k; #缓冲区代理缓冲用户端请求的最大字节数，
proxy_connect_timeout 90; #nginx跟后端服务器连接超时时间(代理连接超时)
proxy_send_timeout 90; #后端服务器数据回传时间(代理发送超时)
proxy_read_timeout 90; #连接成功后，后端服务器响应时间(代理接收超时)
proxy_buffer_size 4k; #设置代理服务器（nginx）保存用户头信息的缓冲区大小
proxy_buffers 4 32k; #proxy_buffers缓冲区，网页平均在32k以下的话，这样设置
proxy_busy_buffers_size 64k; #高负荷下缓冲大小（proxy_buffers*2）
proxy_temp_file_write_size 64k; #设定缓存文件夹大小，大于这个值，将从upstream服务器传
}
}
}
3、负载均衡的配置
（1）nginx的负载均衡----轮询策略配置（默认）
每个请求按时间顺序逐一分配到不同的后端服务器，如果后端服务器down掉，能自动剔除。
同样使用两个tomcat模拟两台应用服务器，端口号分别为8080 和8081（tomcat 的 conf/server.xml 文件中修改端口号）；
为了区别两个tomcat，将 tomcat 的 webapps/ROOT/ 目录下的 index.html 或 index.jsp 内容分别修改为 tomcat-8080、tomcat-8081；
upstream myServer {
server 192.168.172.20:8080; #tomcat1
server 192.168.172.20:8081; #tomcat2
}
server {
listen 8100; #监听8100端口
server_name my_server1;
#charset koi8-r;
#access_log logs/host.access.log main;
location / {
proxy_pass http://myServer;
index index.html index.htm;
}
}
Nginx配置为以上信息，浏览器访问 http://192.168.172.20:8100（监听的8100端口），通过nginx反向代理服务器将请求转发给 192.168.172.20:8080 或 192.168.172.20:8081，默认为轮询策略，所以nginx将按照时间先后顺序逐一将请求转发到后端不同服务器。
（2）负载均衡----轮询策略配置
指定轮询几率，weight的值和访问对应服务的比率成正比，用于后端服务器性能不均的情况。
upstream myServer {
server 192.168.172.20:8080 weight=3;;
server 192.168.172.20:8081;
}
上述方式存在一个问题就是说，在负载均衡系统中，假如用户在某台服务器上登录了，那么该用户第二次请求的时候，因为我们是负载均衡系统，每次请求都会重新定位到服务器集群中的某一个，那么已经登录某一个服务器的用户再重新定位到另一个服务器，其登录信息将会丢失，这样显然是不妥的。
我们可以采用ip_hash指令解决这个问题，如果客户已经访问了某个服务器，当用户再次访问时，会将该请求通过哈希算法，自动定位到该服务器。
（3）负载均衡策略---- ip_hash
每个请求按访问ip的hash结果分配，这样每个访客固定访问一个后端服务器，可以解决session的问题。
upstream myServer {
ip_hash;
server 192.168.172.20:8080;
server 192.168.172.20:8081;
}
（4）负载均衡策略---- fair （第三方）
按后端服务器的响应时间来分配请求，响应时间短的优先分配。
upstream myServer {
fair;
server 192.168.172.20:8080;
server 192.168.172.20:8081;
}
（5）负载均衡策略---- url_hash （第三方）
按访问url的hash结果来分配请求，使每个url定向到同一个后端服务器，后端服务器为缓存时比较有效。
注意：在upstream中加入hash语句，server语句中不能写入weight等其他的参数，hash_method是使用的hash算法。
upstream myServer {
server 192.168.172.20:8080;
server 192.168.172.20:8081;
hash $request_uri;
hash_method crc32;
}
负载均衡的一些其他配置：
注意：在upstream中加入hash语句，server语句中不能写入weight等其他的参数。
upstream myServer {
server 192.168.172.20:8080 weight=2;;
server 192.168.172.20:8081 down;
server 192.168.172.20:8082;
server 192.168.172.20:8083 backup;
}
<1> down：表示当前的server暂时不参与负载；
<2> weight：默认为1.weight越大，负载的权重就越大；
<3> max_fails：许请求失败的次数默认为1.当超过最大次数时，返回proxy_next_upstream 模块定义的错误
<4> fail_timeout：max_fails 次失败后，暂停的时间。
<5> backup：其它所有的非backup机器down或者忙的时候，请求backup机器。所以这台机器压力会最轻。
