负载均衡
代理
指的是代理后，将流量平均分配。
代理方式
1.正向代理
找完代理后，寻找服务器
适用：VPN
(内部上网) 客户端 <—> 代理 -> 服务端
2.反向代理
只需要找代理，不需要找服务器
适用：负载均衡
用于公司集群架构中，客户端 -> 代理 <—> 服务端
代理的区别
1.区别在于形式上服务的"对象"不一样
2.正向代理代理的对象是客户端，为客户端服务
3.反向代理代理的对象是服务端，为服务端服务
Nginx代理支持的代理
ngx_http_uwsgi_module : Python
ngx_http_fastcgi_module : PHP
ngx_http_scgi_module : Java
ngx_http_v2_module : Golang
ngx_http_proxy_module : HTTP
nginx代理实现
lb01 ---> web01
部署web01
[root@web01 conf.d]# vim game.conf
server {
listen 80;
server_name 192.168.15.7;
location / {
root /opt/Super_Marie;
index index.html;
}
location ~ /images {
root /opt/image;
}
}
部署lb01
# 下载Nginx源代码包
[root@lb01 ~]# wget https://nginx.org/download/nginx-1.20.2.tar.gz
# 解压
[root@lb01 ~]# tar -xf nginx-1.20.2.tar.gz
# 进入源代码目录
[root@lb01 ~]# cd nginx-1.20.2
# 安装依赖包
[root@lb01 nginx-1.20.2]# yum install openssl openssl-devel zlib zlib-devel -y
# 设置编译参数
[root@lb01 nginx-1.20.2]# ./configure --with-http_gzip_static_module --with-stream --with-http_ssl_module
# 编译
[root@lb01 nginx-1.20.2]# make
# 安装
[root@lb01 nginx-1.20.2]# make install
# 优化
[root@lb01 nginx]# mkdir /etc/nginx
[root@lb01 nginx]# mv /usr/local/nginx/conf/* /etc/nginx/
[root@lb01 nginx]# mkdir /etc/nginx/conf.d
[root@lb01 nginx]# groupadd www -g 666
[root@lb01 nginx]# useradd www -u 666 -g 666 -M -r -s /sbin/nologin
[root@lb01 nginx]# vim /usr/lib/systemd/system/nginx.service
[Unit]
Description=nginx - high performance web server
Documentation=http://nginx.org/en/docs/
After=network-online.target remote-fs.target nss-lookup.target
Wants=network-online.target
[Service]
Type=forking
PIDFile=/var/run/nginx.pid
ExecStart=/usr/sbin/nginx -c /etc/nginx/nginx.conf
ExecReload=/bin/sh -c "/bin/kill -s HUP $(/bin/cat /var/run/nginx.pid)"
ExecStop=/bin/sh -c "/bin/kill -s TERM $(/bin/cat /var/run/nginx.pid)"
[Install]
WantedBy=multi-user.target
[root@lb01 sbin]# ln -s /etc/nginx/nginx.conf /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
[root@lb01 sbin]# mv /usr/local/nginx/sbin/nginx /usr/sbin/
[root@lb01 sbin]# mkdir /var/log/nginx
[root@lb01 sbin]# systemctl start nginx
部署反向代理
[root@lb01 conf.d]# vim /etc/nginx/conf.d/game.conf
server {
listen 80;
server_name _;
location / {
proxy_pass http://172.16.1.7:80;
}
}
Nginx代理常用参数
1.添加发往后端服务器的请求头信息
Syntax: proxy_set_header field value;
Default: proxy_set_header Host $http_host;
proxy_set_header Connection close;
Context: http, server, location
# 用户请求的时候HOST的值是linux.proxy.com, 那么代理服务会像后端传递请求的还是linux.proxy.com
proxy_set_header Host $http_host;
# 将$remote_addr的值放进变量X-Real-IP中，$remote_addr的值为客户端的ip
proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
# 客户端通过代理服务访问后端服务, 后端服务通过该变量会记录真实客户端地址
proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
2.代理到后端的TCP连接、响应、返回等超时时间
#nginx代理与后端服务器连接超时时间(代理连接超时)
Syntax: proxy_connect_timeout time;
Default: proxy_connect_timeout 60s;
Context: http, server, location
#nginx代理等待后端服务器的响应时间
Syntax: proxy_read_timeout time;
Default: proxy_read_timeout 60s;
Context: http, server, location
#后端服务器数据回传给nginx代理超时时间
Syntax: proxy_send_timeout time;
Default: proxy_send_timeout 60s;
Context: http, server, location
proxy_connect_timeout 1s;
proxy_read_timeout 3s;
proxy_send_timeout 3s;
3.proxy_buffer代理缓冲区
#nignx会把后端返回的内容先放到缓冲区当中，然后再返回给客户端，边收边传, 不是全部接收完再传给客户端
Syntax: proxy_buffering on | off;
Default: proxy_buffering on;
Context: http, server, location
#设置nginx代理保存用户头信息的缓冲区大小
Syntax: proxy_buffer_size size;
Default: proxy_buffer_size 4k|8k;
Context: http, server, location
#proxy_buffers 缓冲区
Syntax: proxy_buffers number size;
Default: proxy_buffers 8 4k|8k;
Context: http, server, location
4.配置代理优化文件
[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;
[root@lb01 conf.d]# cat game.conf
server {
listen 80;
server_name _;
location / {
proxy_pass http://172.16.1.7:80;
include /etc/nginx/proxy_params;
}
}
负载均衡
通过代理将流量按照一定的比例，转发到后端。
常见的负载均衡
1.SLB #阿里云产品
2.LB #青云产品
3.CLB #腾讯云产品
4.ULB #Ucloud产品
负载均衡软件
1.nginx
2.Haproxy
3.LVS
负载均衡类型
1.四层负载均衡
所谓四层负载均衡指的是OSI七层模型中的传输层，那么传输层Nginx已经能支持TCP/IP的控制，所以只需要对客户端的请求进行TCP/IP协议的包转发就可以实现负载均衡，那么它的好处是性能非常快、只需要底层进行应用处理，而不需要进行一些复杂的逻辑
2.七层负载均衡
七层负载均衡它是在应用层，那么它可以完成很多应用方面的协议请求，比如我们说的http应用的负载均衡，它可以实现http信息的改写、头信息的改写、安全应用规则控制、URL匹配规则控制、以及转发、rewrite等等的规则，所以在应用层的服务里面，我们可以做的内容就更多，那么Nginx则是一个典型的七层负载均衡SLB
3.四层和七层负载均衡的区别
四层负载均衡数据包在底层就进行了分发，而七层负载均衡数据包则是在最顶层进行分发、由此可以看出，七层负载均衡效率没有四负载均衡高。
但七层负载均衡更贴近于服务，如:http协议就是七层协议，我们可以用Nginx可以作会话保持，URL路径规则匹配、head头改写等等，这些是四层负载均衡无法实现的。
注意：四层负载均衡不识别域名，七层负载均衡识别域名
负载均衡实现
将后端服务打包成一个IP连接池。
1、反向代理
server {
listen 80;
server_name _;
location / {
proxy_pass http://[连接池];
}
}
2、IP连接池
upstream [连接池名称] {
server [ip]:[port];
server [ip]:[port];
server [ip]:[port];
}
负载均衡的比例
1.轮询
# 默认情况下，Nginx负载均衡的轮询状态。
upstream supermarie {
server 172.16.1.7:80;
server 172.16.1.8:80;
server 172.16.1.9:80;
}
2.权重
# Nginx中的权重0-100，数字越大，权重越高。
upstream supermarie {
server 172.16.1.7:80 weight=9;
server 172.16.1.8:80 weight=5;
server 172.16.1.9:80 weight=1;
}
3.ip_hash
# 每一个IP固定访问某一个后端。
upstream supermarie {
server 172.16.1.7:80;
server 172.16.1.8:80;
server 172.16.1.9:80;
ip_hash;
}
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 |
down
# 暂时不分配流量
upstream supermarie {
server 172.16.1.7:80 down;
server 172.16.1.8:80;
server 172.16.1.9:80;
}
server {
listen 80;
server_name _;
location / {
proxy_pass http://supermarie;
include /etc/nginx/proxy_params;
}
}
backup
# 只有当所有的机器全部宕机，才能启动。
upstream supermarie {
server 172.16.1.7:80 backup;
server 172.16.1.8:80;
server 172.16.1.9:80;
}
server {
listen 80;
server_name _;
location / {
proxy_pass http://supermarie;
include /etc/nginx/proxy_params;
}
}
max_fails、fail_timeout
# max_fails
# proxy_next_upstream 后端错误标识
[root@lb01 ~]# cat /etc/nginx/conf.d/game.conf
upstream supermarie {
server 172.16.1.7:80 max_fails=3 fail_timeout=3s;
server 172.16.1.8:80 max_fails=3 fail_timeout=3s;
server 172.16.1.9:80 max_fails=3 fail_timeout=3s;
}
server {
listen 80;
server_name _;
location / {
proxy_pass http://supermarie;
proxy_next_upstream error timeout invalid_header http_500 http_502 http_503 http_404;
include /etc/nginx/proxy_params;
}
}
注意·事项
注意：proxy_next_upstream error timeout invalid_header http_500 http_503 http_404;
error # 与服务器建立连接，向其传递请求或读取响应头时发生错误;
timeout # 在与服务器建立连接，向其传递请求或读取响应头时发生超时;
invalid_header # 服务器返回空的或无效的响应;
http_500 # 服务器返回代码为500的响应;
http_502 # 服务器返回代码为502的响应;
http_503 # 服务器返回代码为503的响应;
http_504 # 服务器返回代码504的响应;
http_403 # 服务器返回代码为403的响应;
http_404 # 服务器返回代码为404的响应;
http_429 # 服务器返回代码为429的响应（1.11.13）;
non_idempotent # 通常，请求与 非幂等 方法（POST，LOCK，PATCH）不传递到请求是否已被发送到上游服务器（1.9.13）的下一个服务器; 启用此选项显式允许重试此类请求;
off # 禁用将请求传递给下一个服务器。
负载均衡部署BBS
部署python
1、创建用户
[root@web01 opt]# groupadd django -g 888
[root@web01 opt]# useradd django -u 888 -g 888 -r -M -s /bin/sh
2、安装依赖软件
[root@web01 opt]# yum install python3 libxml* python-devel gcc* pcre-devel openssl-devel python3-devel -y
部署Django和uwsgi
3、安装Django和uwsgi
[root@web01 opt]# pip3 install django==1.11
[root@web01 opt]# pip3 install uwsgi
[root@web01 opt]# pip3 install pymysql
4、创建项目
[root@web01 opt]# unzip bbs.zip
[root@web03 bbs]# pwd
/opt/bbs
[root@web03 bbs]# vim bbs/settings.py
ALLOWED_HOSTS = ['*']
DATABASES = {
'default': {
'ENGINE': 'django.db.backends.mysql',
'NAME': 'bbs',
'USER': 'root',
'PASSWORD': '123456',
'HOST': '172.16.1.61',
'PORT': 3306,
'CHARSET': 'utf8'
}
}
# 启动测试
[root@web01 bbs]# python3 manage.py runserver 0.0.0.0:8000
配置并启动
5、编辑项目配置文件
[root@localhost ~]# cat /opt/linux/myweb_uwsgi.ini
[uwsgi]
# 端口号
socket = :8000
# 指定项目的目录
chdir = /opt/bbs
# wsgi文件路径
wsgi-file = bbs/wsgi.py
# 模块wsgi路径
module = bbs.wsgi
# 是否开启master进程
master = true
# 工作进程的最大数目
processes = 4
# 结束后是否清理文件
vacuum = true
6、启动uwsgi
[root@web01 linux]# uwsgi -d --ini myweb_uwsgi.ini --uid 666
-d : 以守护进程方式运行
--ini : 指定配置文件路径
--uid : 指定uid
TCP 服务
7、编辑Nginx配置文件
[root@localhost ~]# cat /etc/nginx/conf.d/python.conf
server {
listen 80;
server_name py.test.com;
location / {
include uwsgi_params;
uwsgi_pass 127.0.0.1:8000;
uwsgi_read_timeout 2;
uwsgi_param UWSGI_SCRIPT bbs.wsgi;
uwsgi_param UWSGI_CHDIR /opt/bbs;
index index.html index.htm;
client_max_body_size 35m;
}
}
8、重启Nginx配置
systemctl restart nginx
部署负载均衡
[root@lb01 conf.d]# cat python.conf
upstream bbs {
server 172.16.1.7:80 max_fails=3 fail_timeout=3s;
server 172.16.1.8:80 max_fails=3 fail_timeout=3s;
server 172.16.1.9:80 max_fails=3 fail_timeout=3s;
}
server {
listen 80;
server_name py.test.com;
location / {
proxy_pass http://bbs;
proxy_next_upstream error timeout invalid_header http_500 http_502 http_503 http_404;
include /etc/nginx/proxy_params;
}
}
四层负载均衡
1、假设有三台MySQL数据库，请问怎样负载均衡？
在非HTTP协议的情况下，采用的四层负载均衡的方式负载服务。
注意：四层负载均衡中不支持域名。
案例：使用四层负载均衡实现SSH的代理，端口为1122
[root@lb01 stream]# cat ssh.conf
server {
listen 1122;
proxy_pass 172.16.1.5:22;
}
浙公网安备 33010602011771号