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

#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;
}

server {
    ... ...
    location / {
        proxy_pass http://backend;
    }
}

2.环境准备

主机	IP	身份
lb01	10.0.0.4,172.16.1.4	负载均衡
web01	172.16.1.7	web服务端
web02	172.16.1.8	web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.web01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 172.16.1.7:80;
    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

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，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

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
2.通过程序将session存储到mysql数据库
3.通过程序将session存储到redis缓存

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