Nginx安装负载均衡配置 fair check扩展

前言

本文主要是针对Nginx安装、负载均衡配置，以及fair智能选举、check后端节点检查扩展功能如何扩展，进行讲解说明。

fair模块： upstream-fair，“公平的”Nginx 负载均衡模块，增强了Nginx 提供的round-robin负载均衡算法，可以跟踪后端服务器的负载来分发请求。

chek模块：nginx_upstream_check_module，更专业的负载均衡器内节点的健康检查。这个由淘宝技术团队开发的 nginx 模块 nginx_upstream_check_module，通过它可以用来检测后端 realserver 的健康状态。如果后端 realserver 不可用，则所有的请求就不会转发到该节点上。

目录

• 前期准备
• upstream-fair模块
• upstream_check_module后台服务器健康检测模块
• Nginx安装
• 负载均衡配置
• 心得

前期准备

程序

为了方便安装，所有的源码下载，都放在 /tmp/ 目录下。

nginx-1.14.0 nginx程序源码

下载地址：http://nginx.org/download/nginx-1.14.0.tar.gz

nginx-upstream-fair-master fair模块源码

官方github下载地址：https://github.com/gnosek/nginx-upstream-fair
说明：如果从github下载最新版本，在安装到nginx 1.14.0版本时，会报出编译错误。需要对源码做一些修改，修改参照(如果你看到这篇文章时，github主已经修改了该bug，或者你用的是nginx 1.14.0以下版本，请忽视...)：https://github.com/gnosek/nginx-upstream-fair/pull/27/commits/ff979a48a0ccb9217437021b5eb9378448c2bd9e
对于比较懒的童鞋，这里提供了已经修改好的源码包：https://files.cnblogs.com/files/ztlsir/nginx-upstream-fair-master.zip

nginx_upstream_check_module-master check模块源码

下载地址：https://github.com/yaoweibin/nginx_upstream_check_module

Nginx负载均衡反向代理选举方式

• 轮询（默认）
• ip_hash
• weight
• fair（第三方）
• url_hash（第三方）。

系统

Ubuntu 14.04

upstream-fair模块

解压 upstream-fair 源码包

ztlsir@ztlsir-Virtual-Machine:/tmp$ unzip nginx-upstream-fair-master.zip　　

upstream_check_module后台服务器健康检测模块

解压 upstream_check_module 源码包

ztlsir@ztlsir-Virtual-Machine:/tmp$ unzip nginx_upstream_check_module-master.zip

给 upstream-fair 扩展 upstream_check_module 的 upstream_fair.patch 补丁。否则，当负载均衡采用fair模式时，fair将会不支持check

ztlsir@ztlsir-Virtual-Machine:/tmp$ cd nginx-upstream-fair-master/ #进入才将解压的upstream-fair源码目录 
ztlsir@ztlsir-Virtual-Machine:/tmp/nginx-upstream-fair-master$ patch -p1 < ../nginx_upstream_check_module-master/upstream_fair.patch #打补丁，对patch有疑问的童鞋，自行百度

Nginx安装

解压 Nginx 1.14.0 源码包

ztlsir@ztlsir-Virtual-Machine:/tmp$ tar zxvf nginx-1.14.0.tar.gz

给Nginx扩展 upstream_check_module 的 check_1.12.1+.patch 补丁。

ztlsir@ztlsir-Virtual-Machine:/tmp$ cd nginx-1.14.0/ #进入才将解压的nginx源码目录 
ztlsir@ztlsir-Virtual-Machine:/tmp/nginx-1.14.0$ patch -p1 < ../nginx_upstream_check_module-master/check_1.12.1+.patch #打补丁

安装Nginx

ztlsir@ztlsir-Virtual-Machine:/tmp/nginx-1.14.0$ ./configure --prefix=/usr/local/nginx --with-http_stub_status_module --with-http_ssl_module --with-http_gzip_static_module --with-pcre --add-module=/tmp/nginx_upstream_check_module-master --add-module=/tmp/nginx-upstream-fair-master  #配置，安装目录：/usr/local/nginx
ztlsir@ztlsir-Virtual-Machine:/tmp/nginx-1.14.0$ sudo make && sudo make install  #编译、安装,此处用sudo，因为在"/usr/local/"下创建nginx目录需要root权限

在配置和安装时，可能会出现pcre、ssl、complier、zlib等相关错误，可以参考：Linux Nginx安装以及可能出现错误

负载均衡配置

修改安装目录的拥有用户

ztlsir@ztlsir-Virtual-Machine:/tmp$ cd /usr/local/  #进入到local目录
ztlsir@ztlsir-Virtual-Machine:/usr/local$ sudo chown -R ztlsir nginx/  #修改nginx安装目录的所有者为ztlsir

修改配置文件

/usr/local/nginx/nginx.conf：

#user  nobody;
worker_processes  1;

#error_log  logs/error.log;
#error_log  logs/error.log  notice;
#error_log  logs/error.log  info;

#pid        logs/nginx.pid;

events {
    worker_connections  1024;
}

http {
    check_shm_size 10M;
    include       mime.types;
    default_type  application/octet-stream;

    #log_format  main  '$remote_addr - $remote_user [$time_local] "$request" '
    #                  '$status $body_bytes_sent "$http_referer" '
    #                  '"$http_user_agent" "$http_x_forwarded_for"';

    #access_log  logs/access.log  main;

    sendfile        on;
    #tcp_nopush     on;

    proxy_next_upstream error timeout invalid_header;
    #keepalive_timeout  0;
    keepalive_timeout  65;

    #gzip  on;

    #引用vhosts文件夹下的配置文件
    include vhosts/*.conf;

}

/usr/local/nginx/vhosts的目录文件

ztlsir@ztlsir-Virtual-Machine:/usr/local/nginx/conf/vhosts$ ls
1001.conf  1002.conf  1003.conf

vhosts是自定义的文件夹。在该文件夹下，是根据端口进行负载配置的，此处选取其中一个文件进行展示，其他文件都大同小异。

/usr/local/nginx/vhosts/1001.conf:

    upstream localhost1001 {
            fair;
            server  192.168.120.10:1001;
            server  192.168.120.11:1001;
            check interval=3000 rise=2 fall=5 timeout=1000 type=http;
            #在Web服务配置了默认文档时，可以使用如下配置
            #但当服务没有配置时，需要修改为：check_http_send "GET /temp.html HTTP/1.0\r\n\r\n";
            #其中“/temp.html”表示根目录下的一个temp.html文件
            check_http_send "HEAD / HTTP/1.0\r\n\r\n";
            check_http_expect_alive http_2xx http_3xx;
    }
    server {
        listen       1001;
        server_name  localhost;

        #charset koi8-r;

        location / {
            root   html;
            index  index.html index.htm;
            proxy_pass  http://localhost1001;
            proxy_redirect  off;
            proxy_set_header Host $host:1001;
            proxy_connect_timeout       100s;
            proxy_read_timeout          150s;
            proxy_send_timeout          100s;
        }
        #error_page  404              /404.html;
        # redirect server error pages to the static page /50x.html
        error_page   500 502 503 504  /50x.html;
        location = /50x.html {
            root   html;
        }
    } 

在如上配置中，负载了两个后端节点： 192.168.120.10:1001 和192.168.120.11:1001 ，负载选举模式采用 fair

check 配置了健康检查的基本规则。 interval=3000 每隔3秒（3000毫秒）检测一次， rise=2 请求2次正常则标记 realserver状态为up， fall=5 检测 5 次都失败则标记 realserver的状态为down， timeout=1000 超时时间为1秒，超时即失败。以下为详细说明：

Syntax: check interval=milliseconds [fall=count] [rise=count] [timeout=milliseconds] [default_down=true|false] [type=tcp|http|ssl_hello|mysql|ajp] [port=check_port]
Default: 如果没有配置参数，默认值是：interval=30000 fall=5 rise=2 timeout=1000 default_down=true type=tcp
Context: upstream

Check指令参数意义：
    - interval：向后端发送的健康检查包的间隔。
    - fall(fall_count): 如果连续失败次数达到fall_count，服务器就被认为是down。
    - rise(rise_count): 如果连续成功次数达到rise_count，服务器就被认为是up。
    - timeout: 后端健康请求的超时时间。
    - default_down: 设定初始时服务器的状态，如果是true，就说明默认是down的，如果是false，就是up的。默认值是true，也就是一开始服务器认为是不可用，要等健康检查包达到一定成功次数以后才会被认为是健康的。
    - type：健康检查包的类型，现在支持以下多种类型
        - tcp：简单的tcp连接，如果连接成功，就说明后端正常。
        - ssl_hello：发送一个初始的SSL hello包并接受服务器的SSL hello包。
        - http：发送HTTP请求，通过后端的回复包的状态来判断后端是否存活。
        - mysql: 向mysql服务器连接，通过接收服务器的greeting包来判断后端是否存活。
        - ajp：向后端发送AJP协议的Cping包，通过接收Cpong包来判断后端是否存活。
    - port: 指定后端服务器的检查端口。你可以指定不同于真实服务的后端服务器的端口，比如后端提供的是443端口的应用，你可以去检查80端口的状态来判断后端健康状况。默认是0，表示跟后端server提供真实服务的端口一样。该选项出现于Tengine-1.4.0。

check_http_send 配置了健康检查包发送的内容。 "HEAD / HTTP/1.0\r\n\r\n" 表示采用 HEAD 方法，访问路径为 / 程序根目录（默认文档）。以下为详细说明：

Syntax: check_http_send http_packet
Default: "GET / HTTP/1.0\r\n\r\n"
Context: upstream

    -http_packet：当采用长连接进行健康检查时，需在该指令中添加keep-alive请求头，如："HEAD / HTTP/1.1\r\nConnection: keep-alive\r\n\r\n"。 同时，在采用"GET"方法的情况下，请求uri的size不宜过大，确保可以在1个interval内传输完成，否则会被健康检查模块视为后端服务器或网络异常

check_http_expect_alive 指定HTTP回复的成功状态，默认认为2XX和3XX的状态是健康的。以下为详细说明：

Syntax: check_http_expect_alive [ http_2xx | http_3xx | http_4xx | http_5xx ]
Default: http_2xx | http_3xx
Context: upstream

关于 check 模块的详细说明，可以参照：ngx_http_upstream_check_module

心得

在实现fair和check模块时，走了很多坑。最初想着直接用淘宝的Tengine就不用安装check模块了，但是在安装上fair模块后，运行Tengine总是报错。就算是修改了fair代码，也还是不行，最后不得已又换回了Nginx。

如果