带你玩转nginx负载均衡

nginx跨多个应用程序实例的负载平衡是一种用于优化资源利用率，最大化吞吐量，减少延迟和确保容错配置的常用技术。

环境介绍

配置nginx负载均衡器因会用到多台服务器来进行，所以下面我会用到docker，具体docker的使用请移步docker实战

• 系统环境：

   root@ubuntu:~# lsb_release  -a			#查看系统版本
   No LSB modules are available.
   Distributor ID:	Ubuntu
   Description:	Ubuntu 19.10
   Release:	19.10
   Codename:	eoan
   root@ubuntu：~# uname -a			#查看系统是多少位
   Linux ubuntu 5.3.0-18-generic #19-Ubuntu SMP Tue Oct 8 20:14:06 UTC 2019 x86_64 x86_64 x86_64 GNU/Linux
  

• docker版本和相关操作系统版本

   docker版本：
   root@ubuntu:~# docker --version			#查看docker版本
   Docker version 19.03.3, build a872fc2f86
  
   操作系统版本：
   [root@57b669db1de1 /]# cat /etc/redhat-release 		#查看系统版本
   CentOS Linux release 8.0.1905 (Core)
   [root@57b669db1de1 /]# uname -a
   Linux 57b669db1de1 5.3.0-18-generic #19-Ubuntu SMP Tue Oct 8 20:14:06 UTC 2019 x86_64 x86_64 x86_64 GNU/Linux
  

• 软件版本：

   nginx版本：
   root@ubuntu:~# nginx  -v		查看nginx版本
   nginx version: nginx/1.16.1 (Ubuntu)
  
   docker中nginx版本：
   [root@57b669db1de1 /]# nginx -v		#查看nginx版本
   nginx version: nginx/1.14.1
  

安装nginx

具体nginx的安装请参考nginx安装部署

• 安装依赖软件

   更新软件包：
   root@ubuntu:~# apt-get update
  
   安装依赖软件：
   root@ubuntu:~# apt -y install openssl libssl-dev libpcre3 libpcre3-dev zlib1g-dev make gcc
  

• 编译安装nginx

   下载nginx：
   root@ubuntu:~# wget http:#nginx.org/download/nginx-1.17.6.tar.gz
  
   解压：
   root@ubuntu:/opt# tar zxf nginx-1.17.6.tar.gz
   root@ubuntu:/opt# cd nginx-1.17.6/
   root@ubuntu:/opt/nginx-1.17.6# ls		#列出目录
   auto  CHANGES  CHANGES.ru  conf  configure  contrib  html  LICENSE  man  README  src
   root@ubuntu:/opt/nginx-1.17.6# 
  
   配置：
   root@ubuntu:/opt/nginx-1.17.6# ./configure --prefix=/usr/local/nginx
   编译以及部署：
   root@ubuntu:/opt/nginx-1.17.6# make && make install
   root@ubuntu:/opt/nginx-1.17.6# cd /usr/local/nginx/
   root@ubuntu:/usr/local/nginx# ls
   conf  html  logs  sbin
  
   启动：
   root@ubuntu:/usr/local/nginx# ln sbin/nginx /usr/local/sbin/		#创建nginx软连接，设置为命令
   root@ubuntu:/usr/local/nginx# nginx		#启动nginx
   root@ubuntu:/usr/local/nginx# netstat -anpl | grep nginx		#查看nginx端口是否开启
   root@ubuntu:/usr/local/nginx# lsof -i:80			#查看80端口是否开启
  

docker安装nginx

• 创建容器

   下载镜像：
   root@ubuntu:~# docker pull registry.cn-beijing.aliyuncs.com/blxt/centos
  
   创建容器并启动：
   root@ubuntu:~#
   root@ubuntu:~# docker run -itd --name nginx1 --privileged  registry.cn-beijing.aliyuncs.com/blxt/centos /sbin/init
   root@ubuntu:~# docker ps -a		#查看容器是否创建并启动
   CONTAINER ID        IMAGE                                          COMMAND             CREATED             STATUS              			PORTS               NAME
   6801d55682a3        registry.cn-beijing.aliyuncs.com/blxt/centos   "/sbin/init"        5 minutes ago       Up 5 	minutes                            nginx1
  
   相同方法创建第二个容器：
   root@ubuntu:~# docker run -itd --name nginx2 --privileged  registry.cn-beijing.aliyuncs.com/blxt/centos /sbin/init
   root@ubuntu:~# docker ps -a
   root@ubuntu:~#
   root@ubuntu:~# docker ps -a
   CONTAINER ID        IMAGE                                          COMMAND             CREATED             STATUS              			PORTS               NAMES
   1d31d3fc0ec1        registry.cn-beijing.aliyuncs.com/blxt/centos   "/sbin/init"        4 minutes ago       Up 4 	minutes                            nginx2
   6801d55682a3        registry.cn-beijing.aliyuncs.com/blxt/centos   "/sbin/init"        5 minutes ago       Up 5 	minutes                            nginx1
  
   连接到容器：
   root@ubuntu:~# docker exec -it nginx1 /bin/bash
   root@ubuntu:~# docker exec -it nginx2 /bin/bash
   [root@6801d55682a3 /]# hostname nginx1			#更改主机名称
   [root@6801d55682a3 /]# bash			#使更改的名称生效
   [root@1d31d3fc0ec1 /]# hostname nginx2
   [root@1d31d3fc0ec1 /]# bash
  

• 安装nginx

   更新软件包：
   [root@nginx1 /]# yum clean all		#清空缓存
   [root@nginx1 /]# yum makecache		#更新软件包
  
   安装nginx：
   [root@nginx1 /]# yum -y install nginx
   [root@nginx1 /]# rpm -qa | grep nginx		#查看是否已经安装
  
   启动nginx：
   [root@nginx1 /]# systemctl start nginx
   [root@nginx1 /]# netstat -anpl | grep nginx		#查看nginxnn端口是否开启
   [root@nginx1 /]# lsof -i:80		#查看80端口是否开启
   安装第二个nginx使用相同方法即可！此处省略！！！
  
   访问nginx：
   [root@nginx1 /]# curl 127.0.0.1
  

• 修改网页内容

   查看网页存在目录：
   [root@nginx1 nginx]# more nginx.conf		#查看配置文件
   在配置文件中找到下面root行，后面目录即网页文件存放目录
   root         /usr/share/nginx/html;
   [root@nginx1 html]# cd /usr/share/nginx/html/
   [root@nginx1 html]# ls		#列出目录内容
   404.html  50x.html  index.html	nginx-logo.png	poweredby.png
   [root@nginx1 html]# echo nginx1 > index.html		#清空nginx主页文件内容，并重新写入内容为nginx1
   nginx2如同，注意不要设置一样的主页内容
  
   访问nginx：
   [root@nginx1 html]# curl  127.0.0.1
   nginx1
   [root@nginx2 ~]# curl 127.0.0.1
   nginx2
  

• 修改配置文件

   nginx1修改内容如下：
    server {
   listen       80;
   server_name  www.nginx1.com;			//设置域名
  
   #charset koi8-r;
  
   #access_log  logs/host.access.log  main;
  
   location / {
       root   html;
       index  index.html index.htm;
   	}
   }
  
   nginx2修改内容如下：
    server {
   listen       80;
   server_name  www.nginx.com;			//设置域名
  
   #charset koi8-r;
  
   #access_log  logs/host.access.log  main;
  
   location / {
       root   html;
       index  index.html index.htm;
   	}
   }
  

配置http负载均衡器

要开始使用NGINX Plus或NGINX开源对一组服务器的HTTP流量进行负载均衡，使用upstream指令定义该组，该指令放置在http上下文中，proxy_pass指令用来转发请求到后端一般指定在loction上下文中
基本配置方法：

http {
    upstream nginx {			#test为组名
        server www.nginx1.com ;		#server用来指定后端服务器的访问地址，一般指定域名、ip、端口，域名和ip二选一，端口可忽略
        server www.nginx.com weight=5;		#weight指定权重值
        server www.nginx4.com down;			#down用来停止对此服务器的转发
        ......省略其他配置
    }
    server{
		location / {
			proxy_pass http://nginx;		#http://nginx为转发那个组的后端服务器
			......省略其他配置
		}
		......省略其他配置
	}
}

nginx做负载均衡官方提供了4种方法，下面逐一介绍这四种方法：

• Round Robin

请求在服务器之间平均分配，同时考虑了服务器权重。默认情况下使用此方法（没有启用它的指令）
默认配置就是Round Robin，配置方法：

http {
   upstream nginx {			#test为组名
       server www.nginx1.com ;		#server用来指定后端服务器的访问地址
       server www.nginx.com ;		#weight指定权重值
       ......省略其他配置
   }
   server{
   	location / {
   		proxy_pass http://nginx;		#http://nginx为转发那个组的后端服务器
   		......省略其他配置
   	}
   	......省略其他配置
   }
}

• 最少连接

将活动连接最少的请求发送到服务器，也是在考虑到服务器的权重问题才设置的这种方法
配置方法：

http {
   upstream nginx {			#test为组名
   	   less_conn ;
       server www.nginx1.com ;		#server用来指定后端服务器的访问地址
       server www.nginx.com ;		#weight指定权重值
       ......省略其他配置
   }
   server{
   	location / {
   		proxy_pass http://nginx;		#http:#nginx为转发那个组的后端服务器
   		......省略其他配置
   	}
   	......省略其他配置
   }
}

• ip_hash

从客户端IP地址确定向其发送请求的服务器。在这种情况下，可以使用IPv4地址的前三个八位位组或整个IPv6地址来计算哈希值。该方法保证了来自同一地址的请求将到达同一服务器，除非它不可用。
配置方法：

http {
   upstream nginx {			#test为组名
   	   ip_hash ;
       server www.nginx1.com ;		#server用来指定后端服务器的访问地址
       server www.nginx.com ;		#weight指定权重值
       ......省略其他配置
   }
   server{
   	location / {
   		proxy_pass http://nginx;		#http:#nginx为转发那个组的后端服务器
   		......省略其他配置
   	}
   	......省略其他配置
   }
}

• hash

向其发送请求的服务器是根据用户定义的键确定的，该键可以是文本字符串，变量或组合。
配置方法：

http {
  upstream nginx {			#test为组名
  	  hash $request_uri consistent;
      server www.nginx1.com ;		#server用来指定后端服务器的访问地址
      server www.nginx.com ;		#weight指定权重值
      ......省略其他配置
  }
  server{
  	location / {
  		proxy_pass http://nginx;		#http://nginx为转发那个组的后端服务器
  		......省略其他配置
  	}
  	......省略其他配置
  }
}