nginx 实现反向代理、负载均衡、高可用

转自：https://blog.csdn.net/zy1471162851/article/details/91795712

tip: nginx是一款高性能的http 服务器/反向代理服务器及电子邮件（IMAP/POP3）代理服务器

nginx 的应用场景 （

http服务器，可以做网页静态服务器；

虚拟主机；

反向代理，负载均衡。当网站的访问量达到一定程度后，单台服务器不能满足用户的请求时，需要用多台服务器集群可以使用nginx做反向代理。并且多台服务器可以平均分担负载，不会因为某台服务器负载高宕机而某台服务器闲置的情况。）

windows常用命令
nginx.exe -s stop –停止

nginx优缺点
占内存小，可以实现高并发连接、处理响应快。

可以实现http服务器、虚拟主机、反向代理、负载均衡。

nginx配置简单

可以不暴露真实服务器IP地址

一：反向代理

反向代理（Reverse Proxy）方式是指以代理服务器来接受internet上的连接请求，然后将请求转发给内部网络上的服务器，并将从服务器上得到的结果返回给internet上请求连接的客户端，此时代理服务器对外就表现为一个反向代理服务器。

启动一个Tomcat 127.0.0.1:8080

使用nginx反向代理 8080.zyhome.com 直接跳转到127.0.0.1:8080

Host文件新增
127.0.0.1 8080.zyhome.com

127.0.0.1 8081.zyhome.com

nginx.conf 配置

 server {
        listen       80;
        server_name  8080.zyhome.com;
        location / {
		    proxy_pass  http://127.0.0.1:8080;
			index  index.html index.htm;
        }
    }
     server {
        listen       80;
        server_name  8081.zyhome.com;
        location / {
		    proxy_pass  http://127.0.0.1:8081;
			index  index.html index.htm;
        }
    }

二：负载均衡

负载均衡策略

2.1 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。
upstream backserver {
server 192.168.0.14;
server 192.168.0.15;
}

2.2 权重
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。
upstream backserver {
server 192.168.0.14 weight=10;
server 192.168.0.15 weight=10;
}

2.3 IP绑定 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。
upstream backserver {
ip_hash;
server 192.168.0.14:88;
server 192.168.0.15:80;
}
2.4 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 backserver {
server server1;
server server2;
fair;
}

2.5 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。
upstream backserver {
server squid1:3128;
server squid2:3128;
hash $request_uri;
hash_method crc32;
}

配置代码

upstream backserver {
 
     server 127.0.0.1:8080;
 
     server 127.0.0.1:8081;
 
    }
 
    server {
 
        listen       80;
 
        server_name  www.zyhome.com;
 
        location / {
 
                         proxy_pass  http://backserver;
 
                                index  index.html index.htm;
 
        }
 
    }

宕机轮训配置规则

server {
 
        listen       80;
 
        server_name  www.zyhome.com;
 
        location / {
 
                         proxy_pass  http://backserver;
 
                                index  index.html index.htm;
 
                                proxy_connect_timeout 1;
 
            proxy_send_timeout 1;
 
            proxy_read_timeout 1;
 
        }
                     }

三：配置DDOS

限制请求次数
设置Nginx、Nginx Plus的连接请求在一个真实用户请求的合理范围内。比如，如果你觉得一个正常用户每两秒可以请求一次登录页面，你就可以设置Nginx每两秒钟接收一个客户端IP的请求（大约等同于每分钟个请求）。

limit_req_zone $binary_remote_addr zone=one:10m rate=2r/s;

server {

...

location /login.html {

limit_req zone=one;

...

}

`limit_req_zone`命令设置了一个叫one的共享内存区来存储请求状态的特定键值，在上面的例子中是客户端IP($binary_remote_addr)。location块中的`limit_req`通过引用one共享内存区来实现限制访问/login.html的目的。

四：nginx+keepalived 实现高可用

linux操作nginx
Nginx是一款轻量级的网页服务器、反向代理服务器。相较于Apache、lighttpd具有占有内存少，稳定性高等优势。它最常的用途是提供反向代理服务。

linux安装
在Centos下，yum源不提供nginx的安装，可以通过切换yum源的方法获取安装。也可以通过直接下载安装包的方法，以下命令均需root权限执行：

首先安装必要的库（nginx 中gzip模块需要 zlib 库，rewrite模块需要 pcre 库，ssl 功能需要openssl库）。选定/usr/local为安装目录，以下具体版本号根据实际改变。

安装PCRE库

$ cd /usr/local/
 
$ wget ftp://ftp.csx.cam.ac.uk/pub/software/programming/pcre/pcre-8.36.tar.gz
 
$ tar -zxvf pcre-8.36.tar.gz
 
$ cd pcre-8.36
 
$ ./configure
 
$ make
 
$ make install
 
./configure报错
 
configure: error: You need a C++ compiler for C++ support.

解决办法

yum install -y gcc gcc-c++

安装zlib库

$ cd /usr/local/
 
$ wget http://zlib.net/zlib-1.2.8.tar.gz
 
$ tar -zxvf zlib-1.2.8.tar.gz
 
$ cd zlib-1.2.8
 
$ ./configure
 
$ make
 
$ make install

安装ssl

$ cd /usr/local/
 
$ wget http://www.openssl.org/source/openssl-1.0.1j.tar.gz
 
$ tar -zxvf openssl-1.0.1j.tar.gz
 
$ ./config
 
$ make
 
$ make install

安装nginx

$ cd /usr/local/
 
$ wget http://nginx.org/download/nginx-1.8.0.tar.gz
 
$ tar -zxvf nginx-1.8.0.tar.gz
 
$ cd nginx-1.8.0 
 
$ ./configure --prefix=/usr/local/nginx
 
$ make
 
$ make install

安装常见错误:

Nginx启动提示找不到libpcre.so.1解决方法

如果是32位系统

[root@lee ~]# ln -s /usr/local/lib/libpcre.so.1 /lib

如果是64位系统

[root@lee ~]# ln -s /usr/local/lib/libpcre.so.1 /lib64

然后在启动nginx就OK了

[root@lee ~]# /usr/local/webserver/nginx/sbin/nginx

启动nginx
$ /usr/local/nginx/sbin/nginx

检查是否启动成功：打开浏览器访问此机器的 IP，如果浏览器出现 Welcome to nginx! 则表示 Nginx 已经安装并运行成功。

常用命令
重启：
$ /usr/local/nginx/sbin/nginx 启动命令

重启：
$ /usr/local/nginx/sbin/nginx –s reload

停止：
$ /usr/local/nginx/sbin/nginx –s stop

测试配置文件是否正常：
$ /usr/local/nginx/sbin/nginx –t

强制关闭：
$ pkill nginx

启动Nginx + Keepalived高可用

什么是Keepalived
Keepalived是一个免费开源的，用C编写的类似于layer3, 4 & 7交换机制软件，具备我们平时说的第3层、第4层和第7层交换机的功能。主要提供loadbalancing（负载均衡）和 high-availability（高可用）功能，负载均衡实现需要依赖Linux的虚拟服务内核模块（ipvs），而高可用是通过VRRP协议实现多台机器之间的故障转移服务。

上图是Keepalived的功能体系结构，大致分两层：用户空间（user space）和内核空间（kernel space）。
内核空间：主要包括IPVS（IP虚拟服务器，用于实现网络服务的负载均衡）和NETLINK（提供高级路由及其他相关的网络功能）两个部份。
用户空间：

WatchDog：负载监控checkers和VRRP进程的状况
VRRP Stack：负载负载均衡器之间的失败切换FailOver，如果只用一个负载均稀器，则VRRP不是必须的。
Checkers：负责真实服务器的健康检查healthchecking，是keepalived最主要的功能。换言之，可以没有VRRP Stack，但健康检查healthchecking是一定要有的。
IPVS wrapper：用户发送设定的规则到内核ipvs代码
Netlink Reflector：用来设定vrrp的vip地址等。
Keepalived的所有功能是配置keepalived.conf文件来实现的。

安装keepalived
下载keepalived地址：http://www.keepalived.org/download.html

解压安装：

tar -zxvf keepalived-1.2.18.tar.gz -C /usr/local/

yum install -y openssl openssl-devel（需要安装一个软件包）

cd keepalived-1.2.18/ && ./configure --prefix=/usr/local/keepalived

make && make install

keepalived安装成Linux系统服务
将keepalived安装成Linux系统服务，因为没有使用keepalived的默认安装路径（默认路径：/usr/local）,安装完成之后，需要做一些修改工作：

首先创建文件夹，将keepalived配置文件进行复制：

mkdir /etc/keepalived

cp /usr/local/keepalived/etc/keepalived/keepalived.conf /etc/keepalived/

然后复制keepalived脚本文件：

cp /usr/local/keepalived/etc/rc.d/init.d/keepalived /etc/init.d/

cp /usr/local/keepalived/etc/sysconfig/keepalived /etc/sysconfig/

ln -s /usr/local/sbin/keepalived /usr/sbin/

ln -s /usr/local/keepalived/sbin/keepalived /sbin/

可以设置开机启动：chkconfig keepalived on，到此我们安装完毕!

keepalived 常用命令
service keepalived start

service keepalived stop

配置nginx主备自动重启
第三步：对配置文件进行修改：vim /etc/keepalived/keepalived.conf

keepalived.conf配置文件说明：

（一）Master

! Configuration File for keepalived

global_defs {

router_id bhz005 ##标识节点的字符串，通常为hostname

}

## keepalived 会定时执行脚本并且对脚本的执行结果进行分析，动态调整vrrp_instance的优先级。这里的权重weight 是与下面的优先级priority有关，如果执行了一次检查脚本成功，则权重会-20，也就是由100 - 20 变成了80，Master 的优先级为80 就低于了Backup的优先级90，那么会进行自动的主备切换。

如果脚本执行结果为0并且weight配置的值大于0，则优先级会相应增加。

如果脚本执行结果不为0 并且weight配置的值小于0，则优先级会相应减少。

vrrp_script chk_nginx {

script "/etc/keepalived/nginx_check.sh" ##执行脚本位置

interval 2 ##检测时间间隔

weight -20 ## 如果条件成立则权重减20（-20）

}

## 定义虚拟路由 VI_1为自定义标识。

vrrp_instance VI_1 {

state MASTER ## 主节点为MASTER，备份节点为BACKUP

## 绑定虚拟IP的网络接口（网卡），与本机IP地址所在的网络接口相同（我这里是eth6）

interface eth6

virtual_router_id 172 ## 虚拟路由ID号

mcast_src_ip 192.168.1.172 ## 本机ip地址

priority 100 ##优先级配置（0-254的值）

Nopreempt ##

advert_int 1 ## 组播信息发送间隔，俩个节点必须配置一致，默认1s

authentication {

auth_type PASS

auth_pass bhz ## 真实生产环境下对密码进行匹配

}

track_script {

chk_nginx

}

virtual_ipaddress {

192.168.1.170 ## 虚拟ip(vip)，可以指定多个

}

（二）Backup

! Configuration File for keepalived

global_defs {

router_id bhz006

}

vrrp_script chk_nginx {

script "/etc/keepalived/nginx_check.sh"

interval 2

weight -20

}

vrrp_instance VI_1 {

state BACKUP

interface eth7

virtual_router_id 173

mcast_src_ip 192.168.1.173

priority 90 ##优先级配置

advert_int 1

authentication {

auth_type PASS

auth_pass bhz

}

track_script {

chk_nginx

}

virtual_ipaddress {

192.168.1.170

}

（三）nginx_check.sh 脚本：

#!/bin/bash

A=`ps -C nginx –no-header |wc -l`

if [ $A -eq 0 ];then

/usr/local/nginx/sbin/nginx

sleep 2

if [ `ps -C nginx --no-header |wc -l` -eq 0 ];then

killall keepalived

我们需要把master的keepalived配置文件 copy到master机器（172）的 /etc/keepalived/ 文件夹下，在把backup的keepalived配置文件copy到backup机器（173）的 /etc/keepalived/ 文件夹下，最后把nginx_check.sh脚本分别copy到两台机器的 /etc/keepalived/文件夹下。

nginx_check.sh脚本授权。赋予可执行权限：chmod +x /etc/keepalived/nginx_check.sh
启动2台机器的nginx之后。我们启动两台机器的keepalived
/usr/local/nginx/sbin/nginx

service keepalived start

ps -ef | grep nginx

ps -ef | grep keepalived

可以进行测试，首先看一下俩台机器的ip a 命令下都会出现一个虚拟ip，我们可以停掉一个机器的keepalived，然后测试，命令：service keepalived stop。结果发现当前停掉的机器已经不可用，keepalived会自动切换到另一台机器上。

我们可以测试在nginx出现问题的情况下，实现切换，这个时候我们只需要把nginx的配置文件进行修改，让其变得不可用，然后强杀掉nginx进程即可，发现也会实现自动切换服务器节点。

自动重启不了，解决办法
查看脚本是否有运行的权限

如果你是root登陆的话（不是的话，切换到root用户，对*.sh赋可执行的权限）

chmod 777 *.sh 赋予权限

chmod +x *.sh

然后运行就OK了，即有权限对文件进行删除等操作。