利用Nginx构建负载均衡服务器

傷城~ 2022-05-29 08:11 157阅读 0赞

大家都知道，一个域名对应一个IP地址，而一个WebSite则对应一个IP地址上对应端口服务的应用程序（或位置）。而大型网站的并发访问量非常大，这些网站是如何在一台Web服务器上实现负载均衡的呢？

相信很多人会有与我同样的疑惑，但实际上成熟的解决方案已经大规模投入使用。而常用的则是反向代理方法。

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服务器。基本结构可以如下图所示：

![利用Nginx构建负载均衡服务器 - 望山 - 望山的博客][Nginx_ - _ -]

从此图可以看出，用户访问的web服务器实际上是一个代理服务器，而真正处理内容（等一系列复杂操作）都是由墙内的服务器完成的。这不仅减轻了代理服务器的压力，同时也可以使墙内服务器与客户机隔离，防止一些安全问题的发生。此时，只需要增加墙内服务器，用户虽然访问的是同一地址，但可能访问的实际服务器会完全不一样。

![利用Nginx构建负载均衡服务器 - 望山 - 望山的博客][Nginx_ - _ - 1]

以上只是一些理论，如何实现呢？采用Nginx可以轻松完成这一功能。

1、首先，（For Windows）下载Nginx  http://nginx.org/en/download.html。软件大小与软件本身都是一款超轻量级的东西。可以说几乎感觉不到它的存在

当然首先简单了解一下Nginx是什么 。

Nginx ("engine x") 是一款高性能的，轻量级的HTTP Web 服务器 和 反向代理服务器及电子邮件 IMAP/POP3/SMTP 代理服务器。首先它是一款Web服务器，又是一款性能优秀的反向代理服务器

下载完成之后、解压，直接打开nginx.exe可以直接运行nginx服务器，此时浏览器输入localhost可以看到界面。

2、配置文件。conf/nginx.conf

默认的配置如下，可以简单看一下

**\[plain\]**  [view plain][]   [copy][view plain]

1.  \#user  nobody;  
2.  worker\_processes  1;  
3.  \#error\_log  logs/error.log;  
4.  \#error\_log  logs/error.log  notice;  
5.  \#error\_log  logs/error.log  info;  
6.  \#pid        logs/nginx.pid;  
7.  events \{  
8.      worker\_connections  1024;  
9.  \}  
10. http \{  
11.     include       mime.types;  
12.     default\_type  application/octet-stream;  
13.     \#log\_format  main  '$remote\_addr - $remote\_user \[$time\_local\] "$request" '  
14.     \#                  '$status $body\_bytes\_sent "$http\_referer" '  
15.     \#                  '"$http\_user\_agent" "$http\_x\_forwarded\_for"';  
16.   
17.     \#access\_log  logs/access.log  main;  
18.     sendfile        on;  
19.     \#tcp\_nopush     on;  
20.     \#keepalive\_timeout  0;  
21.     keepalive\_timeout  65;  
22.     \#gzip  on;  
23.     server \{  
24.         listen       80;  
25.         server\_name  localhost;  
26.         \#charset koi8-r;  
27.         \#access\_log  logs/host.access.log  main;  
28.         location / \{  
29.             root   html;  
30.             index  index.html index.htm;  
31.         \}  
32.     \}  
33. \}

整体配置与apache略相似，如果开发的时候，可以打开相关log参数，error\_log和access\_log即可。server内的内容显示，定义了一个服务器，监听80端口，位置为/html/\*，主页为index.html，并将50X错误重定向到50x.html。

也可以定义virtualhost，并将位置定位到其他path。

3、不同地址的代理。

nginx可以实现对不同地址的反向代理（这里并非指不同IP或者域名地址，而是路径），例如希望将所有显示部分（/view/xxx）的交给A服务器，地址为x.x.x.101，逻辑处理部分（/control/xxx）交给B服务器，地址为x.x.x.102，可以添加如下配置

**\[html\]**  [view plain][]   [copy][view plain]

1.  location ~ \\/view/\[\\S\]+.php$ \{  
2.       proxy\_pass   http://x.x.x.101;  
3.  \}  
4.    
5.  location ~ \\/control/\[\\S\]+.php$ \{  
6.       proxy\_pass   http://x.x.x.102;  
7.  \}

~表示采用正则表达式匹配，若在location后添加^~表示不以正则式匹配，上面配置将所有/view/\*.php的请求交给了http://x.x.x.101，而/control/\*.php的请求交给了http://x.x.x.102，在逻辑上实现代理与分离。

当然在A、B服务器上，可以构建各自需要的如Apache服务器或Tomcat甚至NodeJS

4、同地址负载均衡。

如果是同一地址的并发访问量巨大，需要进行负载均衡。例如某一抢购页面或者某一类页面。可以添加如下配置定义一个WEB服务器集群：

**\[html\]**  [view plain][]   [copy][view plain]

1.  upstream webCluster\{  
2.  server x.x.x.101;   
3.  server x.x.x.102;   
4.  server x.x.x.103;   
5.  server x.x.x.104;   
6.  \#...可以添加更多服务器  
7.  \}

同时，给该集群配置一个location，方法同上：

**\[html\]**  [view plain][]   [copy][view plain]

1.  location ~ \\/views/\[\\S\]+php$  
2.  \{   
3.  proxy\_pass http://webCluster ;   
4.  proxy\_redirect off;   
5.  proxy\_set\_header Host $host;   
6.  proxy\_set\_header X-Real-IP $remote\_addr;   
7.  proxy\_set\_header X-Forwarded-For $proxy\_add\_x\_forwarded\_for;   
8.  \}

此时再访问/views下的所有目录，都会被平均分配到集群中的所有机器上。

这里的集群中所有地址并无权重，默认weight=1，当然也可以自定义权重，让一些处理能力高的服务器得到更多的请求：

**\[html\]**  [view plain][]   [copy][view plain]

1.  upstream webCluster\{  
2.  server x.x.x.101  weight=2;   
3.  server x.x.x.102;   
4.  server x.x.x.103;   
5.  server x.x.x.104;   
6.  \#...可以添加更多服务器  
7.  \}

这样一共weight = 5,101服务器会有2/5的权重，其他为1/5。

以上则是大型网站在WEB端的负载均衡的实现，该实现方法最为廉价和高效。当然，还有很多其他实现负载均衡的方法，例如使用一些大型硬件进行IP重定向等等。

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