Nginx七层负载均衡

负载均衡介绍

为什么要使用

当我们的Web服务器直接面向用户，往往要承载大量并发请求，单台服务器难以负荷，我使用多台Web服务器组成
集群，前端使用 Nginx 负载均衡，将请求分散的打到我们的后端服务器集群中，实现负载的分发。那么会大大提升
系统的吞吐率、请求性能、高容灾

负载均衡的叫法

负载均衡
负载
Load Balance
LB

公有云中的叫法

SLB 阿里云负载均衡
QLB 青云负载均衡
CLB 腾讯云负载均衡
ULB ucloud负载均衡

常见的负载均衡软件

Nginx
LVS
HAproxy
F5（硬件）

负载均衡实战

环境准备

主机名	角色	外网IP	内网IP
lb01	负载均衡	10.0.0.5	172.16.1.5
web01	网站	10.0.0.7	172.16.1.7
web02	网站	10.0.0.8	172.16.1.8

配置负载均衡

# 1.编辑负载均衡配置文件
[Mon Jul 26 18:42:03 root@lb01 ~]
 # vim /etc/nginx/conf.d/blog_upstream.conf
upstream blog_wk_com {
        server 172.16.1.7;
        server 172.16.1.8;
}
server{
        listen 80;
        server_name blog.wk.com;
        location /{
                proxy_pass http://blog_wk_com;
                include /etc/nginx/proxy_params;
}
}

# 2.重新加载nginx
[Mon Jul 26 18:43:51 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
[Mon Jul 26 18:44:32 root@lb01 ~]
 # systemctl reload nginx
 
 ## upstrem模块定义连接池，只能配置在http层

负载均衡的调度算法

负载均衡常见问题优化

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。

server{
listen 80;
server_name blog.drz.com;
location / {
proxy_pass http://test_upstream_com;
proxy_next_upstream error timeout http_500 http_502 http_503 http_504;
include /etc/nginx/proxy_params;
}
}

负载均衡后端状态

Nginx负载均衡健康检查

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。

第三方模块项目地址：[TP](GitHub - yaoweibin/nginx_upstream_check_module: Health checks upstreams for nginx)

#1.安装依赖包
root@lb02 ~]# yum install -y gcc glibc gcc-c++ pcre-devel openssl-devel patch

#2.下载nginx源码包以及nginx_upstream_check模块第三方模块
[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nginx源码包以及第三方模块
[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-1.16.1/
[root@lb02 nginx-1.16.1]# patch -p1 <../nginx_upstream_check_modulemaster/check_1.16.0+.patch
./configure --prefix=/app/nginx-1.16.1 --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 --withhttp_mp4_module --with-http_random_index_module --with-http_realip_module --withhttp_secure_link_module --with-http_slice_module --with-http_ssl_module --withhttp_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 -fstackprotector-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-1.16.1]# 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 web.drz.com;
location / {
proxy_pass http://web;
include proxy_params;
}
location /upstream_check {
check_status;
}
}