使用Nginx搭建简单的集群
使用Nginx搭建简单的集群
官网地址：https://nginx.org/
集群：是将多个单独存在的服务器，通过集群技术将其集合，构成一个工作组、一台大型的服务器，以单一系统的模式加以管理。
一、Nginx（对nginx了解的可以直接跳过）
1、简介：
Nginx (engine x) 是一款是由俄罗斯的程序设计师 Igor Sysoev 所开发高性能的 Web 和反向代理服务器。第一个公开版本 0.1.0 发布于 2004 年 10 月 4 日。Nginx 是一个很强大的高性能 Web 和反向代理服务器，它具有很多非常优越的特性：在连接高并发的情况下，Nginx 是 Apache 服务不错的替代品。
2、作用：
http 协议代理
搭建虚拟主机
服务的反向代理
在反向代理中配置集群的负载均衡（本次使用）
3、代理：
正向代理
正向代理，意思是一个位于客户端和原始服务器(origin server)之间的服务器，为了从原始服务器取得内容，客户端向代理发送一个请求并指定目标(原始服务器)，然后代理向原始服务器转交请求并将获得的内容返回给客户端。客户端才能使用正向代理。
反向代理
反向代理服务器位于用户与目标服务器之间，但是对于用户而言，反向代理服务器就相当于目标服务器，即用户直接访问反向代理服务器就可以获得目标服务器的资源。同时，用户不需要知道目标服务器的地址，也无须在用户端作任何设定。反向代理服务器通常可用来
作为 Web 加速，即使用反向代理作为 Web 服务器的前置机来降低网络和服务器的负载，提高访问效率。
相同点
正向代理和反向代理所处的位置都是客户端和真实服务器之间，所做的事情也都是把客户端的请求转发给服务器，再把服务器的响应转发给客户端。
区别
位置不同：
正向代理，架设在客户机和目标主机之间；
反向代理，架设在服务器端；
代理对象不同：
正向代理，代理客户端，服务端不知道实际发起请求的客户端；
反向代理，代理服务端，客户端不知道实际提供服务的服务端；
总结
简单来说就是正向代理代理的是客户端，反向代理是代理的服务端。对于正向代理而言，我们可以通过代理服务器访问目标服务器,使得真实的客户端对于服务端不可见。对于反向代理而言，我们可以通过访问代理服务器而访问目标服务器,使得真实的服务器对于客户端不可见。
4、安装运行：
这里以Windows为例，Linux上怎么操作可以自己找教学：
1、下载：
到官网：https://nginx.org/ 点击右侧的 download 选择一个稳定的windows版本进行下载：
2、运行
将下载好的zip压缩包解压，然后使用双击 这里的exe文件，出现一闪而过的画面后浏览器访问：localhost
出现下面画面说明你成功了：
3、关闭
可以通过右击windows底部任务栏空白区域，通过任务管理器关闭（右击结束该任务）：
5、nginx关键目录结构讲解
conf/nginx.conf nginx配置文件
html 存放静态文件（html、css、Js等）
logs 日志目录，存放日志文件
sbin/nginx 二进制文件，用于启动、停止Nginx服务使用的linux版本的就能看见
以下为一个Linux目录参考，使用tree命令查看的目录：
这里Windows版本重点关注，html 和 logs 和 conf/nginx.conf 就行，我这里放了一些东西不是初始nginx的内容哦。
# 安装tree
yum install tree
# 树形结构查看目录
tree nginx
6、配置文件梳理
这里我不过多赘述，nginx可以做的东西很多，可以了解一下后，再看看对应需要编译扩展的模块和需要修改的配置文件。
配置文件和注释：
# 全局块
# 指定可以运行 nginx 服务的用户和用户组，只能在全局块配置
# user nobody;
# nginx 进程，一般数值为 cpu 核数
worker_processes 1;
# 错误日志存放目录
# error_log logs/error.log;
# error_log logs/error.log notice;
# error_log logs/error.log info;
# 进程 pid 存放位置
# pid logs/nginx.pid;
# event 块
# 工作模式及连接数上限
events {
# 单个后台 worker process 进程的最大并发链接数
worker_connections 1024;
}
# http 块
# http 块是 Nginx 服务器配置中的重要部分，代理、缓存和日志定义等绝大多数的功能
# 和第三方模块的配置都可以放在这个模块中。
http {
# 文件扩展名与类型映射表
include mime.types;
# 默认文件类型
default_type application/octet-stream;
# 设置日志模式
# log_format main '$remote_addr - $remote_user [$time_local] "$request" '
# '$status $body_bytes_sent "$http_referer" '
# '"$http_user_agent" "$http_x_forwarded_for"';
# nginx 访问日志
# access_log logs/access.log main;
# 开启高效传输模式
sendfile on;
# 激活 tcp_nopush 参数可以允许把 http response header 和文件的开始放在一个文件里发布，积极的作用是减少网络报文段的数量
# tcp_nopush on;
# 连接超时时间，单位是秒
keepalive_timeout 65;
# 开启 gzip 压缩功能
# gzip on;
# server 块
# server 块和“虚拟主机”的概念有密切联系。
server {
# 监听端口
listen 80; # 80 端口访问时可以不写
server_name localhost;
# 编码识别
# charset koi8-r;
# 日志格式及日志存放路径
# access_log logs/host.access.log main;
location / {
# 站点根目录，即网站程序存放目录
root html;
# 首页排序
index index.html index.htm;
}
# 错误页面
# error_page 404 /404.html;
# 将服务器错误页面重定向到静态页面/50x.html
error_page 500 502 503 504 /50x.html;
location = /50x.html {
root html;
}
# 代理 PHP 脚本到 Apache 上监听 127.0.0.1:80
# location ~ \.php$ {
# proxy_pass http://127.0.0.1;
# }
# 将 PHP 脚本传递到正在监听 127.0.0.1:9000 的 FastCGI 服务器
# location ~ \.php$ {
# root html;
# fastcgi_pass 127.0.0.1:9000;
# fastcgi_index index.php;
# fastcgi_param SCRIPT_FILENAME /scripts$fastcgi_script_name;
# include fastcgi_params;
# }
# 如果 Apache 的文档根目录与 nginx 的根目录一致，则拒绝访问 .htaccess 文件
# location ~ /\.ht {
# deny all;
# }
}
# 另一个虚拟主机，混合使用 IP、名称和基于端口的配置
# server {
# listen 8000;
# listen somename:8080;
# server_name somename alias another.alias;
#
# location / {
# root html;
# index index.html index.htm;
# }
# }
# HTTPS server
#
# server {
# listen 443 ssl;
# server_name localhost;
#
# # 服务的证书
# # ssl_certificate cert.pem;
#
# # 服务端 key
# # ssl_certificate_key cert.key;
#
# # 会话缓存
# # ssl_session_cache shared:SSL:1m;
#
# # 会话超时时间
# # ssl_session_timeout 5m;
#
# # 加密算法
# # ssl_ciphers HIGH:!aNULL:!MD5;
#
# # 启动加密算法
# # ssl_prefer_server_ciphers on;
#
# location / {
# root html;
# index index.html index.htm;
# }
# }
}
7、解读server块
监听IP和端口
我们可以看到其监听的端口和IP地址
# server 块
# server 块和“虚拟主机”的概念有密切联系。
server {
# 监听端口 和 ip[也可以是域名]
listen 80; # 80 端口访问时可以不写
server_name localhost;
# 编码识别
# charset koi8-r;
# 日志格式及日志存放路径
# access_log logs/host.access.log main;
location / {
# 站点根目录，即网站程序存放目录
root html;
# 首页排序
index index.html index.htm;
}
# 错误页面
# error_page 404 /404.html;
# 将服务器错误页面重定向到静态页面/50x.html
error_page 500 502 503 504 /50x.html;
location = /50x.html {
root html;
}
# 代理 PHP 脚本到 Apache 上监听 127.0.0.1:80
# location ~ \.php$ {
# proxy_pass http://127.0.0.1;
# }
# 将 PHP 脚本传递到正在监听 127.0.0.1:9000 的 FastCGI 服务器
# location ~ \.php$ {
# root html;
# fastcgi_pass 127.0.0.1:9000;
# fastcgi_index index.php;
# fastcgi_param SCRIPT_FILENAME /scripts$fastcgi_script_name;
# include fastcgi_params;
# }
# 如果 Apache 的文档根目录与 nginx 的根目录一致，则拒绝访问 .htaccess 文件
# location ~ /\.ht {
# deny all;
# }
}
访问默认页面
我们也看到了对应 html 目录下的 index.html 文件，这正是我们访问默认地址所看到的初始页面。
提示：可以修改其中内容重启后查看
<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<title>Welcome to nginx!</title>
<style>
html { color-scheme: light dark; }
body { width: 35em; margin: 0 auto;
font-family: Tahoma, Verdana, Arial, sans-serif; }
</style>
</head>
<body>
<h1>Welcome to nginx!</h1>
<p>If you see this page, the nginx web server is successfully installed and
working. Further configuration is required.</p>
<p>For online documentation and support please refer to
<a href="http://nginx.org/">nginx.org</a>.<br/>
Commercial support is available at
<a href="http://nginx.com/">nginx.com</a>.</p>
<p><em>Thank you for using nginx.</em></p>
</body>
</html>
分析location 匹配规则
是指监听server模块对应ip和端口的访问地址，并映射到其中 "{}" 的处理方式中
location / { # 对于 IP + 端口
...
}
location /images/ { # 对于 指定与路径开头的请求如：http://example.com/images/logo.png
...
}
location = /images/test.png { # 精确匹配如：http://example.com/images/logo.png
...
}
# 当然还存在一些模糊匹配方式可以查看相关资料
解释一下这里的配置，我们访问 localhost:80时将会访问：html目录下的index.html文件 。
location / {
# 站点根目录，即网站程序存放目录
root html;
# 首页排序
index index.html index.htm;
}
尝试访问我们自己的页面
相信有过vue开发经验的小伙伴知道vue项目打包后的dist目录下有一个index.html，所以其实这里我们只需要改root根路径，就可以通过ip访问一个基于vue开发的打包好的前端项目了。
放入一个打包好的dist目录：
修改配置文件
location / {
root html/dist;
index index.html;
}
重启查看
我们可以看到这里已经可以访问我们基于vue写的简单页面了，因为后端代码已经部署线上所以这里可以直接使用
8、nginx补充
最后我想说nginx还有很多功能，如果想要了解更多可以去B站和找一些优质博客去学习。这里可以提一些，比如有Java SpringBoot项目开发经验的人应该知道我们可以通过Spring的静态资源映射获取对应的图片或者页面资源，那么这里我们使用nginx既然可以代理页面，那么映射图片资源当然也是可以的，而且更快。
# 注意：这里的alias 后面跟的是图片的实际根路径: linux上是 /.../images/xxx.png windows上是 盘符:\...\images\xxx.png
location /images/ {
alias /中间路径/images/; # 参考存放路径，可以是其他目录
try_files $uri $uri/ =404;
}
# 这样配置后，你根据对应server的 IP+端口访问如：
localhost:80/images/test.png
# 就会在下面这个实际存放图片的地址中找到对应图片
/中间路径/images/test.png
二、配置集群
1、准备一个简单的SpringBoot项目
这里就给一个Controller就行了：
@RestController
@RequestMapping("/test")
public class TestController {
@Value("${server.port}")
private String port;
@GetMapping("/getIPAndPort")
public String getIPAndPort() throws UnknownHostException {
String hostAddress = InetAddress.getLocalHost().getHostAddress();
System.out.println(hostAddress + ":" + port + "被调用");
return hostAddress + ":" + port + "被调用";
}
}
2、通过IDEA启动多个服务
开启services窗口
添加SpringBoot项目
点击下方后找到Spring Boot项并点击
就会出现
启动多个服务
点击下方复制服务
给新服务取名和配置启动端口，然后
像这样准备几个就行了
3、配置nginx
# 在http块中添加 集群和一个server块即可
http {
# 定义一个集群
upstream cluster {
server 127.0.0.1:8888;
server 127.0.0.1:8899;
server 127.0.0.1:9999;
server 127.0.0.1:8080;
}
# 监听80端口 如果访问的路径带有test 如：http://localhost/test/getIPAndPort
# 就会根据对应负载均衡规则匹配：http://127.0.0.1:[对应端口号]/test/getIPAndPort
server {
listen 80;
server_name localhost;
location /test/ {
proxy_pass http://cluster;
}
}
}
4、查看
重复访问：
输出结果：
当你看到上述结果的时候说明一个基本的集群配置就成功了。
5、负载均衡策略
| 名称 | 说明 |
|---|---|
| 轮询 | 默认方式 |
| weight | 权重方式 |
| ip_hash | 依据ip分配方式 |
| least_conn | 依据最少连接方式 |
| url_hash | 依据url分配方式 |
| fair | 依据响应时间方式 |
写法：
# 在http块中添加 集群和一个server块即可
http {
# 定义一个集群
upstream cluster {
least_conn; # 策略写在此处
server 127.0.0.1:8888;
server 127.0.0.1:8899;
server 127.0.0.1:9999;
server 127.0.0.1:8080;
}
# 监听80端口 如果访问的路径带有test 如：http://localhost/test/getIPAndPort
# 就会根据对应负载均衡规则匹配：http://127.0.0.1:[对应端口号]/test/getIPAndPort
server {
listen 80;
server_name localhost;
location /test/ {
proxy_pass http://cluster;
}
}
}
三、总结：
为什么要集群？毫无疑问比起单台服务在性能上，集群服务的效率要高的多。而且有时候比起直接买一个性能更好的服务器，我们使用多个性能较差的服务器的成本可能更低，且相较于一台服务器的多台服务使得服务可以更加可靠，只有一台如果挂了 --__--，多台服务器运行其中一个挂了还有其他的在。当然优点不止于此。
但是没有问题吗？类似多线程或者说进程并发。同理上述的例子只是查询操作，而且获取的还是进程内部的值，类似于JVM中的线程私有区，此时多个服务之间没有冲突。但是如果我们访问的数据的作用域在这几个服务之间共享呢？且提供添加等操作。那么会就出现并发问题，同时如果这里不是业务集群而是数据库集群，那么是否还需要考虑数据之间的共享同步？而且多个集群之间我们又怎么感知对方是否存活？
当然这是学习了一些东西之后的思考，且确实是需要考虑和处理的，当然不是很全。
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