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Nginx反向代理与负载均衡

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nginx介绍

nginx是一款高性能的http和反向代理服务器，同时也是一款imap/pop3/smtp代理服务器。目前很多网站都采用nginx作为web服务器，宁哥的小站也是很早由apache转向了nginx做web服务架设。

nginx有很多优点，其最大的特色就是反向代理和负载均衡。要想知道反向代理，还要从正向代理说起。

正向代理

正向代理，也就是传说中的代理。它的工作原理就像一个跳板，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，它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。从网站的角度，只在代理服务器来取内容的时候有一次记录，有时候并不知道是用户的请求，也就隐藏了用户的资料，这取决于代理告不告诉网站。

正向代理是一个位于客户端和原始服务器之间的服务器，为了从原始服务器取得内容，客户端必须要进行一些特别的设置。客户端向代理发送一个请求并指定目标(原始服务器)，然后代理向原始服务器转交请求并将获得的内容返回给客户端。

正向代理为在防火墙内的局域网客户端提供访问Internet的途径，正向代理允许客户端通过它访问任意网站并且隐藏客户端自身。

forward_proxy

反向代理

反向代理正好相反，对于客户端而言它就像是原始服务器，并且客户端不需要进行任何特别的设置。客户端向反向代理的命名空间中的内容发送普通请求，接着反向代理将判断向何处(原始服务器)转交请求，并将获得的内容返回给客户端，就像这些内容原本就是它自己的一样。

例如，用户访问 http://www.xxx.com/readme ，但 www.xxx.com 上并不存在 readme 页面，于是它偷偷从另外一台服务器上取回来，然后作为自己的内容返回用户，但用户并不知情。这里所提到的 www.xxx.com 这个域名对应的服务器就设置了反向代理功能。

正向代理将防火墙后面的服务器提供给Internet用户访问，反向代理对外都是透明的，访问者并不知道自己访问的是一个代理。

reverse_proxy

nginx反向代理是通过proxy_pass来实现的。

负载均衡

负载均衡，简单来说，就是将负载(工作任务，访问请求)进行平衡、分摊到多个操作单元(服务器，组件)上进行执行。

load_balance

nginx负载均衡是通过upstream来实现的，有以下几种策略：

  • 轮询round-robin (默认)：

请求会按照时间顺序逐一分配到不同服务器，如果服务器down掉，能自动剔除。


upstream myapp.com {
    server srv1.example.com:80;
    server srv2.example.com:80;
    server srv3.example.com:80;
}
  • 基于weight：

请求会按照权重来分配，权重大的分配多。


upstream myapp.com {
    server srv1.example.com:80 weight=3;
    server srv2.example.com:80;
    server srv3.example.com:80;
}
  • 基于least-connected：

请求会按照连接数来分配，连接数少的分配多。


upstream myapp.com {
    least_conn;
    server srv1.example.com:80;
    server srv2.example.com:80;
    server srv3.example.com:80;
}
  • 基于ip-hash：

请求会按照访问IP的hash结果分配，这样每个IP固定访问一个服务器，可以解决session保持的问题。


upstream myapp.com {
    ip_hash;
    server srv1.example.com:80;
    server srv2.example.com:80;
    server srv3.example.com:80;
}

upstream模块下的server指令用来配置处理请求的服务器IP或域名，端口可选，不配置默认使用80端口。server指令提供以下参数：


weight            
max_conns        
max_fails        
fail_timeout
backup             
down

nginx配置及访问结果示例

这里举个例子，来说明一下nginx如何进行负载均衡的配置。

  • 主机配置

主机和从机一般选不同的独立服务器，为了方便，这里都在一台服务器上进行，采用服务器的ip为172.16.1.52。


upstream 172.16.1.52 {
    server 127.0.0.1:8081;
    server 127.0.0.1:8082;
    server 127.0.0.1:8083;
}
server{
    listen 80;
    location / {
        proxy_pass http://172.16.1.52;
    }
}
  • 从机配置

可以采用nginx架设http服务，分为访问8081、8082、8083端口，也可以采用其他办法架设http服务，如采用flask，为了方便查看主机转发结果，可以将不同从机的返回结果设置不同。


#coding: utf-8
from flask import Flask
app = Flask(__name__)
@app.route('/')
def hello_world():
    return 'Hello 8081!'
if __name__ == '__main__':
    app.run(host='0.0.0.0', port=8081)

运行python的web服务：

run_flask

  • 访问主机域名

不管从终端curl，还是从浏览器刷新，可以看到返回的结果正如我们所想，按照默认的轮询模式进行返回。当然，你也可以做其他的配置，以便进一步改进返回结果。
result1result2

  • 主机进一步配置

从之前的结果可以看到，从机负责站点服务功能，而主机只负责转发，如果我们也想让主机也提供站点服务功能，那该怎么办？很简单，将主机对应的域名添加到upstream中。由于80端口已经被占用，此时要注意主机的http服务端口需要改为其它，如8000端口，并在nginx配置中添加监听即可。

 

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