Nginx实现七层负载均衡

Nginx实现七层负载均衡

1.负载均衡的作用

1.解决web服务器的单点故障，让web服务器做成一个集群
2.将请求平均下发给后端的web服务器

2.负载均衡的各种叫法

LB(Load Balance)
阿里云：SLB(Server Load Balance)
腾讯云：CLB
青云：LB
ucloud：ULB
AWS：ELB

3.负载均衡产品

软件：
	Nginx
	HAproxy
	LVS
硬件
	F5

4.四层负载均衡和七层负载均衡的区别

1.四层负载在传输层，七层负载在应用层
2.四层负载传输速度比七层负载快
3.四层负载无法识别域名，七层负载可以识别域名

5.负载均衡实现场景

	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

6.负载均衡配置语法

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

upstream name {
	server xxx; 
	server xxx; 
}

配置负载均衡

环境准备

主机名	WanIP	LanIP	角色	安装应用
lb01	10.0.0.5	172.16.1.5	负载均衡	nginx
web01	10.0.0.7	172.16.1.7	web网站	nginx
web02	10.0.0.8	172.16.1.8	web网站	nginx

编写nginx配置文件(web01,web02)

[root@web01 ~]# vim /etc/nginx/conf.d/www.jl.com.conf

server{
        listen 8000;
        server_name www.jl.com;
        root /code;
        index index.html;
}
[root@web02 ~]# vim /etc/nginx/conf.d/www.jl.com.conf

server{
        listen 8000;
        server_name www.jl.com;
        root /code;
        index index.html;
}
2.创建站点目录
[root@web02 ~]# mkdir /code
3.将测试内容写进index.html文件中
[root@web01 ~]# echo 'web01 测试' > /code/index.html
[root@web02 ~]# echo 'web02 测试' > /code/index.html
4.启动nginx
systemctl start nginx

配置负载均衡(lb01)

1.配置nginx配置文件
[root@lb01 ~]# vim /etc/nginx/conf.d/lb.jl.com.conf
# 模块名 后端主机池名字(根据网站域名来起名) 
upstream www.jl.com {
        server 172.16.1.7:8000;
        server 172.16.1.8:8000;
}
server{
        listen 80;
        server_name www.jl.com;

        location /{
                proxy_pass http://www.jl.com;
                # 遇到如下状态码的机器跳过请求的下发，直接下发到其他正常的服务器
                proxy_next_upstream error timeout http_500 http_502 http_503 http_504;
                include proxy_params;
        }
}
## 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如:504、502、500,这个时候你需要加一个负载均衡的设置，如上：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.在windows中解析域名
10.0.0.5 www.jl.com
3.浏览器访问

7.负载均衡调度算法

调度算法	概述
轮询(rr)	nginx做负载默认使用轮询的调度算法，将请求平均下发到后端的服务器上
加权轮询(wrr)	增加权重，根据服务器的配置给轮询加上权重
源IP(ip_hash)	根据用户的ip，将同一ip地址的请求下发到同一web服务器上
源url(url_hash)	根据用户访问的URL，将同一URL的请求下发到同一的web服务器上
最小连接数(least_conn)	哪台服务器的连接数量最少，那么就将请求下发到该web服务器上

8.调度算法配置语法

# 加权轮询
upstream name {
	server xxx  weight=2;
	server xxx;
}
# ip_hash
upstream name {
	ip_hash;
	server xxx;
	server xxx;
}

9.负载均衡后端状态

down：负载均衡不对该标识的web服务器下发请求
	语法
		upstream name {
			server xxx down;
			server xxx;
		}
backup：备份，当其它没有backup标识的机器都宕机时，才会给该web服务器下发请求
语法
	upstream name {
		server xxx backup;
		server xxx;
	}
	
## 额外参数
1.max_fails：负载均衡访问后端最大错误次数，到该制度次数后，不给该服务器发送请求
2.fail_timeout：配合max_fails使用，规定不发请求的时间段
语法
	upstream name {
		server xxx max_fails=3, fails_timeout=10s;
		server xxx;
	}
3.max_conn：限制该后端web服务器的最大连接数
语法
	upstream name {
		server xxx max_conns=1024;
		server xxx;
	}

10.配置nginx负载均衡健康检查模块

作用：检查后端web健康状态

项目地址：https://github.com/yaoweibin/nginx_upstream_check_module

# 使用该模块必须要用源码安装nginx
1.安装nginx的依赖包
yum install -y pcre-devel openssl-devel
2.下载nginx源码包
wget http://nginx.org/download/nginx-1.22.0.tar.gz
3.下载nginx第三方健康检查模块
 wget https://github.com/yaoweibin/nginx_upstream_check_module/archive/master.zip
4.解压第三方模块包和源码包
5.安装打补丁的命令
yum install -y patch
6.打补丁
[root@lb01 ~/nginx-1.22.0]# patch -p1 < /root/nginx_upstream_check_module-master/check_1.20.1+.patch 
7.生成
./configure --prefix=/app/nginx-1.22.0 --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 --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' --add-module=/root/nginx_upstream_check_module-master
8.编译和安装
make && make install
9.在nginx主配置文件中添加conf.d
include /app/nginx-1.22.0/conf/conf.d/*.conf;
10.创建conf.d目录
mkdir /app/nginx-1.22.0/conf/conf.d
11.编写负载均衡配置文件
upstream www.jl.com {
        server 172.16.1.7:8000 max_fails=3 fail_timeout=10s;
        server 172.16.1.8:8000 max_fails=3 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，标记次后端的状态为down
        ## timeout ：超时时间，单位为毫秒
        ## type ：类型为tcp连接
}   
server{ 
        listen 80;
        server_name www.jl.com;
        
        location /{
                proxy_pass http://www.jl.com;
                include /etc/nginx/proxy_params;
        }
            
        location /check_health{
                check_status;
        }
}    
12.语法检测
/app/nginx-1.22.0/sbin/nginx -t
13.启动nginx
/app/nginx-1.22.0/sbin/nginx 
14.在window里域名解析
10.0.0.5 www.jl.com
15.关闭web01的nginx
[root@web01 ~]# systemctl stop nginx
15.浏览器访问