【Nginx】基于Consul+Upsync+Nginx实现动态负载均衡

2023-08-08 22:18:22

一、Http动态负载均衡
二、Consul快速入门
- Consul环境搭建
三、nginx-upsync-module
- nginx-upsync-module简介
- nginx-upsync-module安装及配置整个流程

一、Http动态负载均衡

什么是动态负载均衡

传统的负载均衡，如果Upstream参数发生变化，每次都需要重新加载nginx.conf文件,
因此扩展性不是很高，所以我们可以采用动态负载均衡，实现Upstream可配置化、动态化，无需人工重新加载nginx.conf。这类似分布式的配置中心

动态负载均衡实现方案

Consul+Consul-template 每次发现配置更改需要raload nginx，重启Nginx。
Consul+OpenResty 实现无需raload动态负载均衡
Consul+upsync+Nginx 实现无需raload动态负载均衡

常用服务器注册与发现框架

常见服务发现框架 Consul、Eureka、 ZooKeeper以及Etcd ZooKeeper是这种类型的项目中历史最悠久的之一，它起源于Hadoop。它非常成熟、可靠，被许多大公（YouTube、eBay、雅虎等）使用。
etcd是一个采用HTTP协议的健/值对存储系统，它是一个分布式和功能层次配置系统，可用于构建服务发现系统。其很容易部署、安装和使用，提供了可靠的数据持久化特性。它是安全的并且文档也十分齐全。

二、Consul快速入门

　　Consul是一款开源的分布式服务注册与发现系统，通过HTTP API可以使得服务注册、发现实现起来非常简单，它支持如下特性。

服务注册：服务实现者可以通过HTTP API或DNS方式，将服务注册到Consul。
服务发现：服务消费者可以通过HTTP API或DNS方式，从Consul获取服务的IP和PORT。故障检测：支持如TCP、HTTP等方式的健康检查机制，从而当服务有故障时自动摘除。
K/V存储：使用K/V存储实现动态配置中心，其使用HTTP长轮询实现变更触发和配置更改。
多数据中心：支持多数据中心，可以按照数据中心注册和发现服务，即支持只消费本地机房服务，使用多数据中心集群还可以避免单数据中心的单点故障。
Raft算法：Consul使用Raft算法实现集群数据一致性。
通过Consul可以管理服务注册与发现，接下来需要有一个与Nginx部署在同一台机器的Agent来实现Nginx配置更改和Nginx重启功能。我们有Confd或者Consul-template两个选择，而Consul-template是Consul官方提供的，我们就选择它了。其使用HTTP长轮询实现变更触发和配置更改（使用Consul的watch命令实现）。也就是说，我们使用Consul-template实现配置模板，然后拉取Consul配置渲染模板来生成Nginx实际配置。

Consul环境搭建

1.下载consul_0.7.5_linux_amd64.zip

wget https://releases.hashicorp.com/consul/0.7.5/consul_0.7.5_linux_amd64.zip

2.解压consul_0.7.5_linux_amd64.zip

unzip consul_0.7.5_linux_amd64.zip

#如果解压出现该错误

-bash: unzip: #未找到命令

#解决办法

yum -y install unzip

3.执行以下 ./consul 出现以下信息就说明安装成功

4.启动consul ,我的linux Ip地址192.168.140.133

 ./consul agent -dev -ui -node=consul-dev -client=192.168.140.133

5.临时关闭防火墙 systemctl stop firewalld
6.浏览器访问192.168.140.133:8500,会出现如下页面
7.使用PostMan 注册Http服务

//此处ip地址为ConsulServer所在服务器的地址

//http://192.168.140.133:8500/v1/catalog/register /

//参数1

{

    "Datacenter": "dc1",

    "Node": "tomcat",

    "Address": "192.168.0.104", //本地地址

    "Service": {

        "Id": "192.168.0.104:8080", # 8080

        "Service": "haoworld",

        "tags": [

            "dev"

        ],

        "Port": 8080

    }

}

//参数2

{

    "Datacenter": "dc1",

    "Node": "tomcat",

    "Address": "192.168.0.104",

    "Service": {

        "Id": "192.168.0.104:8081",//8081

        "Service": "haoworld",

        "tags": [

            "dev"

        ],

        "Port": 8080

    }

}

Datacenter指定数据中心，Address指定服务IP，Service.Id指定服务唯一标识，Service.Service指定服务分组，Service.tags指定服务标签（如测试环境、预发环境等），Service.Port指定服务端口。

8.发现Http服务
http://192.168.140.133:8500/v1/catalog/service/item_jd_tomcat

三、nginx-upsync-module

　　注意：清除之前Nginx环境，重新安装。

nginx-upsync-module简介

　　Upsync是新浪微博开源的基于Nginx实现动态配置的三方模块。Nginx-Upsync-Module的功能是拉取Consul的后端server的列表，并动态更新Nginx的路由信息。此模块不依赖于任何第三方模块。Consul作为Nginx的DB，利用Consul的KV服务，每个Nginx Work进程独立的去拉取各个upstream的配置，并更新各自的路由。

nginx-upsync-module安装及配置整个流程

安装Nginx

wget http://nginx.org/download/nginx-1.9.10.tar.gz

#作用:实现反向代理、负载负载库

安装consul

wget https://releases.hashicorp.com/consul/0.7.1/consul_0.7.1_linux_amd64.zip

#作用:对动态负载均衡均配置实现注册

安装nginx-upsync-module

wget https://github.com/weibocom/nginx-upsync-module/archive/master.zip

#作用:nginx动态获取最新upstream信息

#解压安装

unzip master.zip

unzip consul_0.7.1_linux_amd64.zip

#如果解压出现该错误

-bash: unzip: 未找到命令

#解决办法

yum -y install unzip

#安装Nginx

#解压Nginx

tar -zxvf nginx-1.9.10.tar.gz

#配置Nginx

groupadd nginx

useradd -g nginx -s /sbin/nologin nginx

mkdir -p /var/tmp/nginx/client/

mkdir -p /usr/local/nginx

#编译Nginx

编译Nginx

cd nginx-1.9.0

./configure   --prefix=/usr/local/nginx   --user=nginx   --group=nginx   --with-http_ssl_module   --with-http_flv_module   --with-http_stub_status_module   --with-http_gzip_static_module   --with-http_realip_module   --http-client-body-temp-path=/var/tmp/nginx/client/   --http-proxy-temp-path=/var/tmp/nginx/proxy/   --http-fastcgi-temp-path=/var/tmp/nginx/fcgi/   --http-uwsgi-temp-path=/var/tmp/nginx/uwsgi   --http-scgi-temp-path=/var/tmp/nginx/scgi   --with-pcre --add-module=../nginx-upsync-module-master

make && make install

编译的是报错

./configure: error: SSL modules require the OpenSSL library.

解决办法

yum -y install openssl openssl-devel

创建upsync_dump_path

mkdir /usr/local/nginx/conf/servers/

#upsync_dump_path指定从consul拉取的上游服务器后持久化到的位置，这样即使consul服务器出问题了，本地还有一个备份。

Upstream 动态配置

http {

    upstream haoworld{

        server 127.0.0.1:11111;

        #连接Consul Server 动态获取 配置负载均衡信息，间隔0.5s获取信息

        upsync 192.168.140.133:8500/v1/kv/upstreams/haoworld upsync_timeout=6m upsync_interval=500ms upsync_type=consul strong_dependency=off;

        #动态的拉去ConsulServer 相关负载均衡信息持久化到硬盘上

        upsync_dump_path /usr/local/nginx/conf/servers/servers_test.conf;

    }

    server {

        listen       80;

        server_name  localhost;

        location / {

            proxy_pass http://haoworld;

            index  index.html index.htm;

        }

    }

}

upsync指令指定从consul哪个路径拉取上游服务器配置；upsync_timeout配置从consul拉取上游服务器配置的超时时间；upsync_interval配置从consul拉取上游服务器配置的间隔时间；upsync_type指定使用consul配置服务器；strong_dependency配置nginx在启动时是否强制依赖配置服务器，如果配置为on，则拉取配置失败时nginx启动同样失败。upsync_dump_path指定从consul拉取的上游服务器后持久化到的位置，这样即使consul服务器出问题了，本地还有一个备份。
注意:替换 consul 注册中心地址

启动consul

临时关闭防火墙systemctl stop firewalld

我的linux Ip地址192.168.140.133

    ./consul agent -dev -ui -node=consul-dev -client=192.168.140.133

添加nginx Upstream服务

1.使用linux命令方式发送put请求

curl -X PUT http://192.168.212.134:8500/v1/kv/upstreams/haoworld/192.168.212.1:8081

curl -X PUT http://192.168.212.134:8500/v1/kv/upstreams/haoworld/192.168.212.1:8081

2.使用postmen 发送put请求

http://192.168.212.134:8500/v1/kv/upstreams/haoworld/192.168.212.1:8081 http://192.168.212.134:8500/v1/kv/upstreams/haoworld/192.168.212.1:8081

负载均衡信息参数

{"weight":1, "max_fails":2, "fail_timeout":10, "down":0}

启动Nginx

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