12.Nginx代理与负载均衡

1.什么是代理?

代为办理     -->  代理

2.Nginx正向代理、反向代理

正向代理: --> 上网 | 路由器替代
反向代理: -->
正向与反向代理的区别:

3.Nginx代理支持哪些协议、常用的是哪些?

http、websocket、https	ngx_http_proxy_module
fastcgi	ngx_http_fastcgi_module
uwsgi	ngx_http_uwsgi_module
grpc	ngx_http_v2_module

4.Nginx反向代理语法

1.Nginx代理配置语法

Syntax: proxy_pass URL;
Default:    —
Context:    location, if in location, limit_except

5.Nginx反向代理示例

1.如果后端监听80端口,会不会出现问题?
2.后端主机获取的客户端IP是否是真实的?
3.代理向后端请求时,走的http1.0协议?

代理配置

1.后端web01服务器配置：
[root@web01 conf.d]# vim web.cheng.com.conf
server {
        listen 80;
        server_name web.cheng.com;

        location / {
        root /html;
        index index.html;
        }
}
[root@web01 conf.d]# mkdir /html
[root@web01 conf.d]# echo "web01....." > /html/index.html
[root@web01 conf.d]# nginx -t
[root@web01 conf.d]# systemctl restart nginx
host劫持


2.环境准备：
[root@web01 conf.d]# scp /etc/yum.repos.d/* root@172.16.1.5:/etc/yum.repos.d/
[root@lb01 ~]# yum install nginx -y
[root@lb01 conf.d]# cat proxy_web.cheng.com.conf
server {
    listen 80;
    server_name web.cheng.com;

    location / {
        proxy_pass http://10.0.0.7:80;
        proxy_http_version 1.1;
        proxy_set_header Host $http_host;        //设置host头信息
        proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;    //proxy将真实的ip携带给变量X-Forwarded-For
    }
}
host劫持

6.Nginx反向代理参数

1.什么是负载均衡?

2.为什么需要使用负载均衡?

3.负载均衡实现的场景?四层负载均衡

四层负载均衡:   转发   改写数据包   源IP  源端口  目标IP  目标端口  真实的目标IP 目标端口
七层负载均衡:   代理   代为办理

4.七层负载均衡与四层负载均衡区别?

七层负载均衡效率没有四负载均衡高。
四层负载均衡没有七层负载均衡支持的功能多,比如  url匹配  设置头部信息

负载均衡是基于代理实现的一种形式

5.七层负载均衡配置示例?

[root@web01 conf.d]# scp web.cheng.com.conf root@172.16.1.8:/etc/nginx/conf.d/

[root@web02 conf.d]# mkdir /html
[root@web02 conf.d]# echo "web02...." > /html/index.html
[root@web02 conf.d]# nginx -t
[root@web02 conf.d]# systemctl restart nginx

[root@web01 conf.d]# curl -H Host:web.cheng.com http://172.16.1.7
web01.....
[root@web01 conf.d]# curl -H Host:web.cheng.com http://172.16.1.8
web02....

[root@lb01 conf.d]# cat /etc/nginx/proxy_params
proxy_http_version 1.1;
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 30;
proxy_send_timeout 60;
proxy_read_timeout 60;

proxy_buffering on;
proxy_buffer_size 32k;
proxy_buffers 4 128k;

负载均衡配置：
[root@lb01 conf.d]# cat proxy_web.cheng.com.conf
upstream web{
    server 172.16.1.7:80;
    server 172.16.1.8:80;
    }

server {
    listen 80;
    server_name web.cheng.com;

    location / {
    proxy_pass http://web;     //web指的是虚拟资源池的名字
    include proxy_params;
    }

}
#后端web配置 (为了区分,将两台web的站点配置的不一样,以便测试效果)
[root@web01 conf.d]# cat web.cheng.com.conf
server {
    listen 80;
    server_name web.cheng.com;

    location / {
    root /html;
    index index.html;
    }

}

6.七层负载均衡整合集群架构示例

Wordpress   知乎   --------->整合集群架构实战
1.配置wordpress
    [root@lb01 conf.d]# cat proxy_word.cheng.com.conf
upstream word {
    server 172.16.1.7:80;
    server 172.16.1.8:80;
}

server {
    listen 80;
    server_name word.cheng.com;

    location / {
    proxy_pass http://word;
    include proxy_params;
    }
}
2.配置知乎
[root@lb01 conf.d]# cat proxy_zh.cheng.com.conf
upstream zh {
    server 172.16.1.7:80;
    server 172.16.1.8:80;
}

server {
    listen 80;
    server_name zh.cheng.com;

    location / {
    proxy_pass http://zh;
    include proxy_params;
    }
}
3.检测并重启Nginx服务
[root@lb01 conf.d]# nginx -t
[root@lb01 conf.d]# systemctl restart nginx

4.将域名解析至负载均衡10.0.0.5这台服务器
5.通过浏览器分别访问Wordpress和知乎网站
PS1：若数据库连接错误，检查数据库服务器是否启动，其次检查数据库服务是否开启
PS2：若网站中图片不显示，则检查NFS存储服务器是否启动，其次检查是否将图片等数据挂载至NFS存储

7.七层负载均衡调度算法、后端状态

1.负载均衡如何分配流量?

方式一：强与弱

强与弱场景实战演示：
    [root@lb01 conf.d]# cat proxy_web.cheng.com.conf
upstream web{
    server 172.16.1.7 weight=5;
    server 172.16.1.8 weight=1;
    }

server {
    listen 80;
    server_name web.cheng.com;

    location / {
    proxy_pass http://web;
    include proxy_params;
    }
 }
 [root@lb01 conf.d]# nginx -t
 [root@lb01 conf.d]# systemctl restart nginx
 通过浏览器检验效果

方式二：平均

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)
机器的配置一致 (web集群硬件环境一致)
weight 加权轮询,weight值越大,分配到的访问几率越高
机器硬件不一致的情况下使用 (硬件 pc机)
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
解决问题: 能解决会话保持的问题
带来新的问题: 会造成后端负载不均衡
ip_hash场景演示：

[root@lb01 conf.d]# cat proxy_web.cheng.com.conf
upstream web{
    ip_hash;
    server 172.16.1.7;
    server 172.16.1.8;
    }

server {
    listen 80;
    server_name web.cheng.com;

    location / {
    proxy_pass http://web;
    include proxy_params;
    }

}
[root@lb01 conf.d]# systemctl restart nginx

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

7.七层负载均衡后端状态

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
max_conns	限制最大的接收连接数

a   max_fails=2 fail_timeout=10s    运维
b   max_fails=2 fail_timeout=10s    运维
c   backup;     开发  运维
d   down;       离职

企业案例:使用nginx负载均衡时，如何将后端请求超时的服务器流量平滑的切换到另一台上。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，应该如何处理。
可以在负载均衡添加如下配置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。

    nginx本身是有剔除机制,  指的是 后端的nginx没有正常工作
    proxy_next_upstream nginx是正常工作,只不过后端的php或者其他程序出现问题  502

server {
    listen 80;
    server_name xuliangwei.com;

    location / {
        proxy_pass http://node;
        proxy_next_upstream error timeout http_500 http_502 http_503 http_504;
    }
}

8.七层负载均衡实现Redis会话共享? redis

1、粘性session

粘性session是指Ngnix每次都将同一用户的所有请求转发至同一台服务器上，及Nginx的 IP_hash。

2、session复制

即每次session发生变化时，创建或者修改，就广播给集群中的服务器，使所有的服务器上的session相同。

3、session持久化 ( 慢 )

将session存储至数据库中，像操作数据一样操作session。

4、session共享

缓存session至内存数据库中，使用redis ( 内存-->刷到磁盘 )，memcached (内存数据库)。

5.session场景实践：将PHP程序Session存储至Redis内存数据库实现Session共享

第一步：在 172.16.1.8  和  172.16.1.7 安装 phpmyadmin
        分别进行测试-->测试登录

    #1.安装phpmyadmin（web01和web02上都装）
    [root@web01 conf.d]# cd /code
    [root@web01 code]# wget https://files.phpmyadmin.net/phpMyAdmin/4.8.4/phpMyAdmin-4.8.4-all-languages.zip
    [root@web01 code]# unzip phpMyAdmin-4.8.4-all-languages.zip

    #2.配置phpmyadmin连接远程的数据库
    [root@web01 code]# cd phpMyAdmin-4.8.4-all-languages/
    [root@web01 phpMyAdmin-4.8.4-all-languages]# cp config.sample.inc.php config.inc.php
    [root@web01 phpMyAdmin-4.8.4-all-languages]# vim config.inc.php
    /* Server parameters */
    $cfg['Servers'][$i]['host'] = '172.16.1.51';      ----->31行

    #3.配置Nginx
    [root@web01 conf.d]# cat php.cheng.com.conf
server {
    listen 80;
    server_name php.cheng.com;
    root /code/phpmyadmin;
    client_max_body_size 100m;

    location / {
    index index.php;
    }

    location ~ \.php$ {
    fastcgi_pass 127.0.0.1:9000;
    fastcgi_param SCRIPT_FILENAME $document_root$fastcgi_script_name;
    include fastcgi_params;
    }

}

[root@web01 conf.d]# nginx -t
[root@web01 conf.d]# systemctl restart nginx
4.Host解析

5.修改权限
[root@web01 ~]# chown -R www.www /var/lib/php/

6.
[root@web01 ~]# scp /etc/nginx/conf.d/php.cheng.com.conf root@172.16.1.8:/etc/nginx/conf.d/

7.
[root@web01 ~]# scp -rp /code/phpMyAdmin-4.9.0.1-all-languages root@172.16.1.8:/code/
8.
[root@web02 code]# ln -s /code/phpMyAdmin-4.9.0.1-all-languages/ /code/phpmyadmin
9.修改权限
[root@web02 code]# chown -R www.www /var/lib/php/
10.做10.0.0.8域名解析

第二步：接入负载均衡  ---> 代理至后端2台主机
1.配置
[root@lb01 conf.d]# cat proxy_php.cheng.com.conf
upstream php {
    server 172.16.1.7;
    server 172.16.1.8;
}

server {
    listen 80;
    server_name php.cheng.com;

    location / {
    proxy_pass http://php;
    proxy_set_header Host $http_host;}
}

2.Host解析

3.发现无法正常登陆
    1.解决方法:
在负载均衡上配置  ip_hash 会话保持   (  造成用户仅访问后端的某一台主机  )
[root@lb01 conf.d]# cat proxy_php.cheng.com.conf
upstream php {
    ip_hash;
    server 172.16.1.7;
    server 172.16.1.8;
}

server {
    listen 80;
    server_name php.cheng.com;

    location / {
    proxy_pass http://php;
    proxy_set_header Host $http_host;}
}

--------------------------------------------------------------------------
4.既希望能够实现流量的均摊,又希望会话的问题得以保持, 所以引入了redis

1)准备一台Redis服务器，安装redis
    [root@redis ~]# yum install redis -y

2)配置redis
    [root@redis ~]# vim /etc/redis.conf +61
    bind 127.0.0.1 172.16.1.52
3)启动redis
    [root@redis ~]# systemctl start redis
    [root@redis ~]# systemctl enable redis

4) 改造php, session写本地修改为写入redis中  (所有的web上都需要配置)
    前提:  已经安装过了redis的模块---> php71w-pecl-redis
[root@web01 ~]# cat /etc/php-zts.d/redis.ini
; Enable redis extension module
extension = redis.so

; phpredis can be used to store PHP sessions.
; To do this, uncomment and configure below
;session.save_handler = redis
;session.save_path = "tcp://host1:6379?weight=1, tcp://host2:6379?weight=2&timeout=2.5, tcp://host3:6379?weight=2"

    1.修改php存储session至redis中
    [root@web01 ~]# vim /etc/php.ini
    session.save_handler = redis
    session.save_path = "tcp://172.16.1.51:6379?weight=1"

    2.修改php-fpm 注释默认存储session的位置
    [root@web01 ~]# vim /etc/php-fpm.d/www.conf
    ;php_value[session.save_handler] = files          ;代表注释
    ;php_value[session.save_path]    = /var/lib/php/session

    3.将修改后的配置文件,推送至172.16.1.8
    [root@web01 ~]# scp /etc/php.ini root@172.16.1.8:/etc/
    [root@web01 ~]# scp /etc/php-fpm.d/www.conf  root@172.16.1.8:/etc/php-fpm.d/www.conf

    4.重启172.16.1.7 172.16.1.8两台服务器的php-fpm
    [root@web01 ~]# systemctl restart php-fpm.service
    [root@web02 conf.d]# systemctl restart php-fpm
5.去掉负载均衡服务器中的hash
[root@lb01 conf.d]# cat proxy_php.cheng.com.conf
upstream php {
    server 172.16.1.7;
    server 172.16.1.8;
}

server {
    listen 80;
    server_name php.cheng.com;

    location / {
    proxy_pass http://php;
    proxy_set_header Host $http_host;}
}

5) 测试效果
1.浏览器登录测试 (ok)

2.查看redis的sessionID和浏览器cookie中提交的sessionID是否一致

9.SLB负载均衡 + ECS 云主机

ECS 云主机 ===> 服务器 ( Linux 操作系统安装 Nginx PHP )
SLB 产品 ===> 开源技术 ( Tengine LVS ) 手动配置负载均衡没什么区别

1) 购买云主机 ( 按量 ---> 释放 )

2) 配置云主机环境 Nginx +PHP
3) 购买SLB负载均衡 ( 按量 ---> 释放 )

4) 集成 SLB+ECS
5) DNS解析