负载均衡之nginx

安装

采用源码安装

  • 下载源码

wget -c https://nginx.org/download/nginx-1.12.0.tar.gz

  • 解压

tar -zxvf nginx-1.12.0.tar.gz

  • 编译安装

切换源码目录
./configure –prefix=/opt/nginx/

编译安装
make && make install

基本使用

  • 进入nginx目录

cd /opt/nginx/

  • 定制网站

gninx的工作目录

conf 配置文件目录
html 网页根目录,你的index.html就放在这里,然后通过域名访问
logs 日志
sbin 存放nginx可执行命令的

修改/opt/nginx/html/index.html 这是nginx网页根文件,清空内容写入自己的html标签

  • 启动nginx服务器

/opt/nginx112/sbin/nginx

nginx配置文件nginx.conf

Nginx主配置文件/opt/nginx/nginx.conf是一个纯文本类型的文件,整个配置文件是以区块的形式组织的。一般,每个区块以一对大括号{}来表示开始与结束。下面只介绍常用的配置,完整配置解析放于本文结尾

worker_processes 4; nginx工作进程数,根据cpu的核数定义

events {
​ worker_connections 1024; # 连接数
}

http {
​ include(关键字) mime.types(可修改的值);
​ default_type application/octet-stream;

​ #定义日志格式
​ log_format main ‘$remote_addr - $remote_user [$time_local] “$request” ‘
​ ‘$status $body_bytes_sent “$http_referer” ‘
​ ‘“$http_user_agent” “$http_x_forwarded_for”‘;
​ #开启访问日志功能的参数
​ access_log logs/access.log main;
​ sendfile on;
​ #tcp_nopush on;
​ #keepalive_timeout 0;
​ #保持长连接
​ keepalive_timeout 65;
​ #支持图片 gif等等压缩,减少网络带宽
​ gzip on;

​ #这个server标签 控制着nginx的虚拟主机(web站点)
​ server {
​ #定义nginx的入口端口是80端口
listen 80;
​ #填写域名,没有域名就写ip地址
server_name www.test1.com;
​ #定义编码
​ charset utf-8;

#location定义网页的访问url

​ #就代表 用户的请求 是 192.168.13.79/
location / {
​ #root参数定义网页根目录
​ root html;
​ #定义网页的首页文件,的名字的
​ index index.html index.htm;
}
​ #定义错误页面,客户端的错误,就会返回40x系列错误码
​ error_page 404 403 401 400 /404.html;
​ #500系列错误代表后端代码出错
​ error_page 500 502 503 504 /50x.html;
​ }
​ #在另一个server{}的外面,写入新的虚拟主机2
​ server{
​ listen 80;
​ server_name www.test2.com;
​ location / {
​ root /opt/myserver/test2; #定义虚拟主机的网页根目录
​ index index.html;
​ }
​ }

}

虚拟主机

  • 准备两个虚拟主机的网页根目录内容

/opt/myserver/

├── test1
​ └── index.html 写入自己的内容
└── test2
​ └── index.html 写入自己的内容

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worker_processes  1;
events {
worker_connections 1024;
}
http {
include mime.types;
default_type application/octet-stream;
log_format main '$remote_addr - $remote_user [$time_local] "$request" '
'$status $body_bytes_sent "$http_referer" '
'"$http_user_agent" "$http_x_forwarded_for"';
access_log logs/access.log main;
sendfile on;
keepalive_timeout 65;
server {
listen 80;
server_name www.test1.com;
location /{
root /opt/myserver/test1;
index index.html index.htm;
}
}
server {
listen 80;
server_name www.test2.com;
location /{
root /opt/myserver/test2;
index index.html index.htm;
}
}
}
  • 修改本地的测试域名,此处使用windows访问,(因为没有两个域名,因此要在本地搞一个测试域名)C:\Windows\System32\drivers\etc\hosts

192.168.13.79 www.test1.com
192.168.13.79 www.test2.com

  • 浏览器访问测试

访问功能

  • 开启nginx.conf中的日志参数

log_format main ‘$remote_addr - $remote_user [$time_local] “$request” ‘
​ ‘$status $body_bytes_sent “$http_referer” ‘
​ ‘“$http_user_agent” “$http_x_forwarded_for”‘;

#开启访问日志功能的参数
access_log logs/access.log main;

  • 检查access.log的日志信息

tail -f access.log

  • nginx的拒绝访问功能

location / {
​ #拒绝参数是 deny
​ #deny 写你想拒绝的IP地址
​ #deny还支持拒绝一整个网站
​ deny 192.168.13.33;
​ root /opt/myserver/test1;
​ index index.html;
​ }

  • nginx的错误页面优化

改nginx.conf 中的配置参数
这个40x.html存在 虚拟主机定义的网页根目录下
error_page 404 40x.html;

Nginx代理

正向代理

正向代理,他的工作原理就像一个跳板(VPN),简单的说:

我是一个用户,我访问不了某网站,但是我能访问一个代理服务器,这个代理服务器呢,他能访问那个我不能访问的网站,于是我先连上代理服务器,告诉他我需要那个无法访问网站的内容,代理服务器去取回来,然后返回给我。

正向代理

反向代理

对于客户端而言,代理服务器就像是原始服务器

反向代理

对于客户端而言,代理服务器就像是原始服务器

ngx_http_proxy_module proxy代理模块,用于把请求抛给服务器节点或者upstream服务器池

实现一个简单的反向代理

nginx自带了反向代理的功能

  • 两台服务器

nginx1 192.168.13.79 作为web服务器
nginx2 192.168.13.24 作为反向代理服务器

用户 通过浏览器去访问 代理
浏览器访问 192.168.13.24 > 192.168.13.79

  • 在反向代理服务器中添加配置
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worker_processes  1;
error_log logs/error.log;
pid logs/nginx.pid;
events {
worker_connections 1024;
}
http {
include mime.types;
default_type application/octet-stream;
log_format main '$remote_addr - $remote_user [$time_local] "$request" '
'$status $body_bytes_sent "$http_referer" '
'"$http_user_agent" "$http_x_forwarded_for"';
access_log logs/access.log main;
sendfile on;
keepalive_timeout 65;
upstream slave_pools{
server 192.168.11.64:80 weight=1;
}
server {
listen 80;
server_name localhost;
location / {
proxy_pass 192.168.13.79;
root html;
index index.html index.htm;
}
error_page 500 502 503 504 /50x.html;
location = /50x.html {
root html;
}
}
}
  • 检查语法并启动nginx

/opt/nginx1-12/sbin/nginx -t
nginx: the configuration file /opt/nginx1-12/conf/nginx.conf syntax is ok
nginx: configuration file /opt/nginx1-12/conf/nginx.conf test is successful

nginx负载均衡

集群的概念:一堆服务器做一件事

  • 准备三台计算机

nginx1 192.168.13.121 作为nginx负载均衡器
nginx2 192.168.13.24 web服务,提供一个页面
nginx3 192.168.13.79 web服务,提供一个页面

  • 配置两个nginx web页面

192.168.13.24 准备一个 index.html 写入 我是192.168.13.24
192.168.13.79 准备一个 index.html 写入 我是192.168.13.79

  • 然后启动两个nginx web 服务
  • 准备一个nginx负载均衡器

192.168.13.121机器上,修改nginx.conf

定义一个负载均衡池,负载均衡的算法有
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,那个机器链接数少就分发

1.轮询(不做配置,默认轮询)
2.weight权重(优先级)
3.ip_hash配置,根据客户端ip哈希分配,不能和weight一起用

写入

upstream webserver {
ip_hash;
server 192.168.13.79 ;
server 192.168.13.24 ;
}

  • 在虚拟主机中添加 反向代理配置,将用户的请求,直接转发给负载均衡池中的服务器

server {
​ listen 80;
​ #当我的请求来自于 192.168.13.121时,走这>个虚拟主机
​ server_name 192.168.13.121;

​ #charset koi8-r;

​ #access_log logs/host.access.log main;
​ #核心配置,就在这,一条proxy_psss参数即可
location / {
​ proxy_pass http://webserver;
​ #root html;
​ #index index.html index.htm;
}

}

  • 启动负载均衡器的 nginx服务

  • 访问,负载均衡器 192.168.13.121 ,查看请求分发的结果

nginx.conf详解

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######Nginx配置文件nginx.conf中文详解#####

#定义Nginx运行的用户和用户组
user www www;

#nginx进程数,建议设置为等于CPU总核心数。
worker_processes 8;

#全局错误日志定义类型,[ debug | info | notice | warn | error | crit ]
error_log /usr/local/nginx/logs/error.log info;

#进程pid文件
pid /usr/local/nginx/logs/nginx.pid;

#指定进程可以打开的最大描述符:数目
#工作模式与连接数上限
#这个指令是指当一个nginx进程打开的最多文件描述符数目,理论值应该是最多打开文件数(ulimit -n)与nginx进程数相除,但是nginx分配请求并不是那么均匀,所以最好与ulimit -n 的值保持一致。
#现在在linux 2.6内核下开启文件打开数为65535,worker_rlimit_nofile就相应应该填写65535。
#这是因为nginx调度时分配请求到进程并不是那么的均衡,所以假如填写10240,总并发量达到3-4万时就有进程可能超过10240了,这时会返回502错误。
worker_rlimit_nofile 65535;


events
{
#参考事件模型,use [ kqueue | rtsig | epoll | /dev/poll | select | poll ]; epoll模型
#是Linux 2.6以上版本内核中的高性能网络I/O模型,linux建议epoll,如果跑在FreeBSD上面,就用kqueue模型。
#补充说明:
#与apache相类,nginx针对不同的操作系统,有不同的事件模型
#A)标准事件模型
#Select、poll属于标准事件模型,如果当前系统不存在更有效的方法,nginx会选择select或poll
#B)高效事件模型
#Kqueue:使用于FreeBSD 4.1+, OpenBSD 2.9+, NetBSD 2.0 和 MacOS X.使用双处理器的MacOS X系统使用kqueue可能会造成内核崩溃。
#Epoll:使用于Linux内核2.6版本及以后的系统。
#/dev/poll:使用于Solaris 7 11/99+,HP/UX 11.22+ (eventport),IRIX 6.5.15+ 和 Tru64 UNIX 5.1A+。
#Eventport:使用于Solaris 10。 为了防止出现内核崩溃的问题, 有必要安装安全补丁。
use epoll;

#单个进程最大连接数(最大连接数=连接数*进程数)
#根据硬件调整,和前面工作进程配合起来用,尽量大,但是别把cpu跑到100%就行。每个进程允许的最多连接数,理论上每台nginx服务器的最大连接数为。
worker_connections 65535;

#keepalive超时时间。
keepalive_timeout 60;

#客户端请求头部的缓冲区大小。这个可以根据你的系统分页大小来设置,一般一个请求头的大小不会超过1k,不过由于一般系统分页都要大于1k,所以这里设置为分页大小。
#分页大小可以用命令getconf PAGESIZE 取得。
#[root@web001 ~]# getconf PAGESIZE
#4096
#但也有client_header_buffer_size超过4k的情况,但是client_header_buffer_size该值必须设置为“系统分页大小”的整倍数。
client_header_buffer_size 4k;

#这个将为打开文件指定缓存,默认是没有启用的,max指定缓存数量,建议和打开文件数一致,inactive是指经过多长时间文件没被请求后删除缓存。
open_file_cache max=65535 inactive=60s;

#这个是指多长时间检查一次缓存的有效信息。
#语法:open_file_cache_valid time 默认值:open_file_cache_valid 60 使用字段:http, server, location 这个指令指定了何时需要检查open_file_cache中缓存项目的有效信息.
open_file_cache_valid 80s;

#open_file_cache指令中的inactive参数时间内文件的最少使用次数,如果超过这个数字,文件描述符一直是在缓存中打开的,如上例,如果有一个文件在inactive时间内一次没被使用,它将被移除。
#语法:open_file_cache_min_uses number 默认值:open_file_cache_min_uses 1 使用字段:http, server, location 这个指令指定了在open_file_cache指令无效的参数中一定的时间范围内可以使用的最小文件数,如果使用更大的值,文件描述符在cache中总是打开状态.
open_file_cache_min_uses 1;

#语法:open_file_cache_errors on | off 默认值:open_file_cache_errors off 使用字段:http, server, location 这个指令指定是否在搜索一个文件是记录cache错误.
open_file_cache_errors on;
}



#设定http服务器,利用它的反向代理功能提供负载均衡支持
http
{
#文件扩展名与文件类型映射表
include mime.types;

#默认文件类型
default_type application/octet-stream;

#默认编码
#charset utf-8;

#服务器名字的hash表大小
#保存服务器名字的hash表是由指令server_names_hash_max_size 和server_names_hash_bucket_size所控制的。参数hash bucket size总是等于hash表的大小,并且是一路处理器缓存大小的倍数。在减少了在内存中的存取次数后,使在处理器中加速查找hash表键值成为可能。如果hash bucket size等于一路处理器缓存的大小,那么在查找键的时候,最坏的情况下在内存中查找的次数为2。第一次是确定存储单元的地址,第二次是在存储单元中查找键 值。因此,如果Nginx给出需要增大hash max size 或 hash bucket size的提示,那么首要的是增大前一个参数的大小.
server_names_hash_bucket_size 128;

#客户端请求头部的缓冲区大小。这个可以根据你的系统分页大小来设置,一般一个请求的头部大小不会超过1k,不过由于一般系统分页都要大于1k,所以这里设置为分页大小。分页大小可以用命令getconf PAGESIZE取得。
client_header_buffer_size 32k;

#客户请求头缓冲大小。nginx默认会用client_header_buffer_size这个buffer来读取header值,如果header过大,它会使用large_client_header_buffers来读取。
large_client_header_buffers 4 64k;

#设定通过nginx上传文件的大小
client_max_body_size 8m;

#开启高效文件传输模式,sendfile指令指定nginx是否调用sendfile函数来输出文件,对于普通应用设为 on,如果用来进行下载等应用磁盘IO重负载应用,可设置为off,以平衡磁盘与网络I/O处理速度,降低系统的负载。注意:如果图片显示不正常把这个改成off。
#sendfile指令指定 nginx 是否调用sendfile 函数(zero copy 方式)来输出文件,对于普通应用,必须设为on。如果用来进行下载等应用磁盘IO重负载应用,可设置为off,以平衡磁盘与网络IO处理速度,降低系统uptime。
sendfile on;

#开启目录列表访问,合适下载服务器,默认关闭。
autoindex on;

#此选项允许或禁止使用socke的TCP_CORK的选项,此选项仅在使用sendfile的时候使用
tcp_nopush on;

tcp_nodelay on;

#长连接超时时间,单位是秒
keepalive_timeout 120;

#FastCGI相关参数是为了改善网站的性能:减少资源占用,提高访问速度。下面参数看字面意思都能理解。
fastcgi_connect_timeout 300;
fastcgi_send_timeout 300;
fastcgi_read_timeout 300;
fastcgi_buffer_size 64k;
fastcgi_buffers 4 64k;
fastcgi_busy_buffers_size 128k;
fastcgi_temp_file_write_size 128k;

#gzip模块设置
gzip on; #开启gzip压缩输出
gzip_min_length 1k; #最小压缩文件大小
gzip_buffers 4 16k; #压缩缓冲区
gzip_http_version 1.0; #压缩版本(默认1.1,前端如果是squid2.5请使用1.0)
gzip_comp_level 2; #压缩等级
gzip_types text/plain application/x-javascript text/css application/xml; #压缩类型,默认就已经包含textml,所以下面就不用再写了,写上去也不会有问题,但是会有一个warn。
gzip_vary on;

#开启限制IP连接数的时候需要使用
#limit_zone crawler $binary_remote_addr 10m;



#负载均衡配置
upstream jh.w3cschool.cn {

#upstream的负载均衡,weight是权重,可以根据机器配置定义权重。weigth参数表示权值,权值越高被分配到的几率越大。
server 192.168.80.121:80 weight=3;
server 192.168.80.122:80 weight=2;
server 192.168.80.123:80 weight=3;

#nginx的upstream目前支持4种方式的分配
#1、轮询(默认)
#每个请求按时间顺序逐一分配到不同的后端服务器,如果后端服务器down掉,能自动剔除。
#2、weight
#指定轮询几率,weight和访问比率成正比,用于后端服务器性能不均的情况。
#例如:
#upstream bakend {
# server 192.168.0.14 weight=10;
# server 192.168.0.15 weight=10;
#}
#2、ip_hash
#每个请求按访问ip的hash结果分配,这样每个访客固定访问一个后端服务器,可以解决session的问题。
#例如:
#upstream bakend {
# ip_hash;
# server 192.168.0.14:88;
# server 192.168.0.15:80;
#}
#3、fair(第三方)
#按后端服务器的响应时间来分配请求,响应时间短的优先分配。
#upstream backend {
# server server1;
# server server2;
# fair;
#}
#4、url_hash(第三方)
#按访问url的hash结果来分配请求,使每个url定向到同一个后端服务器,后端服务器为缓存时比较有效。
#例:在upstream中加入hash语句,server语句中不能写入weight等其他的参数,hash_method是使用的hash算法
#upstream backend {
# server squid1:3128;
# server squid2:3128;
# hash $request_uri;
# hash_method crc32;
#}

#tips:
#upstream bakend{#定义负载均衡设备的Ip及设备状态}{
# ip_hash;
# server 127.0.0.1:9090 down;
# server 127.0.0.1:8080 weight=2;
# server 127.0.0.1:6060;
# server 127.0.0.1:7070 backup;
#}
#在需要使用负载均衡的server中增加 proxy_pass http://bakend/;

#每个设备的状态设置为:
#1.down表示单前的server暂时不参与负载
#2.weight为weight越大,负载的权重就越大。
#3.max_fails:允许请求失败的次数默认为1.当超过最大次数时,返回proxy_next_upstream模块定义的错误
#4.fail_timeout:max_fails次失败后,暂停的时间。
#5.backup: 其它所有的非backup机器down或者忙的时候,请求backup机器。所以这台机器压力会最轻。

#nginx支持同时设置多组的负载均衡,用来给不用的server来使用。
#client_body_in_file_only设置为On 可以讲client post过来的数据记录到文件中用来做debug
#client_body_temp_path设置记录文件的目录 可以设置最多3层目录
#location对URL进行匹配.可以进行重定向或者进行新的代理 负载均衡
}



#虚拟主机的配置
server
{
#监听端口
listen 80;

#域名可以有多个,用空格隔开
server_name www.w3cschool.cn w3cschool.cn;
index index.html index.htm index.php;
root /data/www/w3cschool;

#对******进行负载均衡
location ~ .*.(php|php5)?$
{
fastcgi_pass 127.0.0.1:9000;
fastcgi_index index.php;
include fastcgi.conf;
}

#图片缓存时间设置
location ~ .*.(gif|jpg|jpeg|png|bmp|swf)$
{
expires 10d;
}

#JS和CSS缓存时间设置
location ~ .*.(js|css)?$
{
expires 1h;
}

#日志格式设定
#$remote_addr与$http_x_forwarded_for用以记录客户端的ip地址;
#$remote_user:用来记录客户端用户名称;
#$time_local: 用来记录访问时间与时区;
#$request: 用来记录请求的url与http协议;
#$status: 用来记录请求状态;成功是200,
#$body_bytes_sent :记录发送给客户端文件主体内容大小;
#$http_referer:用来记录从那个页面链接访问过来的;
#$http_user_agent:记录客户浏览器的相关信息;
#通常web服务器放在反向代理的后面,这样就不能获取到客户的IP地址了,通过$remote_add拿到的IP地址是反向代理服务器的iP地址。反向代理服务器在转发请求的http头信息中,可以增加x_forwarded_for信息,用以记录原有客户端的IP地址和原来客户端的请求的服务器地址。
log_format access '$remote_addr - $remote_user [$time_local] "$request" '
'$status $body_bytes_sent "$http_referer" '
'"$http_user_agent" $http_x_forwarded_for';

#定义本虚拟主机的访问日志
access_log /usr/local/nginx/logs/host.access.log main;
access_log /usr/local/nginx/logs/host.access.404.log log404;

#对 "/" 启用反向代理
location / {
proxy_pass http://127.0.0.1:88;
proxy_redirect off;
proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;

#后端的Web服务器可以通过X-Forwarded-For获取用户真实IP
proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;

#以下是一些反向代理的配置,可选。
proxy_set_header Host $host;

#允许客户端请求的最大单文件字节数
client_max_body_size 10m;

#缓冲区代理缓冲用户端请求的最大字节数,
#如果把它设置为比较大的数值,例如256k,那么,无论使用firefox还是IE浏览器,来提交任意小于256k的图片,都很正常。如果注释该指令,使用默认的client_body_buffer_size设置,也就是操作系统页面大小的两倍,8k或者16k,问题就出现了。
#无论使用firefox4.0还是IE8.0,提交一个比较大,200k左右的图片,都返回500 Internal Server Error错误
client_body_buffer_size 128k;

#表示使nginx阻止HTTP应答代码为400或者更高的应答。
proxy_intercept_errors on;

#后端服务器连接的超时时间_发起握手等候响应超时时间
#nginx跟后端服务器连接超时时间(代理连接超时)
proxy_connect_timeout 90;

#后端服务器数据回传时间(代理发送超时)
#后端服务器数据回传时间_就是在规定时间之内后端服务器必须传完所有的数据
proxy_send_timeout 90;

#连接成功后,后端服务器响应时间(代理接收超时)
#连接成功后_等候后端服务器响应时间_其实已经进入后端的排队之中等候处理(也可以说是后端服务器处理请求的时间)
proxy_read_timeout 90;

#设置代理服务器(nginx)保存用户头信息的缓冲区大小
#设置从被代理服务器读取的第一部分应答的缓冲区大小,通常情况下这部分应答中包含一个小的应答头,默认情况下这个值的大小为指令proxy_buffers中指定的一个缓冲区的大小,不过可以将其设置为更小
proxy_buffer_size 4k;

#proxy_buffers缓冲区,网页平均在32k以下的设置
#设置用于读取应答(来自被代理服务器)的缓冲区数目和大小,默认情况也为分页大小,根据操作系统的不同可能是4k或者8k
proxy_buffers 4 32k;

#高负荷下缓冲大小(proxy_buffers*2)
proxy_busy_buffers_size 64k;

#设置在写入proxy_temp_path时数据的大小,预防一个工作进程在传递文件时阻塞太长
#设定缓存文件夹大小,大于这个值,将从upstream服务器传
proxy_temp_file_write_size 64k;
}


#设定查看Nginx状态的地址
location /NginxStatus {
stub_status on;
access_log on;
auth_basic "NginxStatus";
auth_basic_user_file confpasswd;
#htpasswd文件的内容可以用apache提供的htpasswd工具来产生。
}

#本地动静分离反向代理配置
#所有jsp的页面均交由tomcat或resin处理
location ~ .(jsp|jspx|do)?$ {
proxy_set_header Host $host;
proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
proxy_pass http://127.0.0.1:8080;
}

#所有静态文件由nginx直接读取不经过tomcat或resin
location ~ .*.(htm|html|gif|jpg|jpeg|png|bmp|swf|ioc|rar|zip|txt|flv|mid|doc|ppt|
pdf|xls|mp3|wma)$
{
expires 15d;
}

location ~ .*.(js|css)?$
{
expires 1h;
}
}
}
######Nginx配置文件nginx.conf中文详解#####
-------------The End-------------