CentOS nginx实现七层负载
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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了CentOS nginx实现七层负载相关的知识，希望对你有一定的参考价值。
[TOC]
nginx实现七层负载均衡
为什么要使用负载均衡
- 解决web服务器的单点故障，让web服务器做成一个集群
- 将请求平均下发给后端的web服务器
负载均衡的叫法
- LB：Load Balance
- SLB：Server Load Balance
公有云中的叫法
- 阿里云：SLB
- 腾讯云：CLB
- 青云：QLB(LB)
- ucloud：ULB
- AWS：ELB
负载均衡产品
- 软件
- Nginx
- HAproxy
- LVS
- 硬件
- F5
四层负载均衡和七层负载均衡的区别
- 一个是四层：传输层；一个是七层：应用层
- 四层传输速度要比七层快
- 四层无法识别域名，七层可以识别域名
负载均衡实现场景
Nginx要实现负载均衡需要用到proxy_pass代理模块配置
Nginx负载均衡与Nginx代理不同地方在于，Nginx的一个location仅能代理一台服务器，而Nginx负载均衡则是将客户端请求代理转发至一组upstream虚拟服务池
负载均衡配置语法
Syntax: upstream name ...
Default: —
Context: http
upstream name
server xxx;
server xxx;
官方案例配置
## upstream模块配置
模块名 后端主机池：名字（根据网站域名来起名）
upstream backend
server backend1.example.com weight=5;
server backend2.example.com:8080;
server unix:/tmp/backend3;
server backup1.example.com:8080 backup;
server backup2.example.com:8080 backup;
server
location /
proxy_pass http://backend;
配置负载均衡
环境准备
| 主机名 | WanIP | LanIP | 角色 | 应用 |
|---|---|---|---|---|
| lb01 | 10.0.0.5 | 172.16.1.5 | 负载均衡 | nginx |
| web01 | 10.0.0.7 | 172.16.1.7 | web网站 | nginx、php |
| web02 | 10.0.0.8 | 172.16.1.8 | web网站 | nginx、php |
编辑nginx配置文件
## 1.先把之前的配置文件打包
[root@web01 conf.d]# gzip *.conf
[root@web02 conf.d]# gzip *.conf
[root@lb01 conf.d]# gzip *.conf
## 2.重新编写配置文件
[root@web01 conf.d]# vim lb.zls.com.conf
server
listen 9999;
server_name lb.zls.com;
root /code/lb;
index index.html;
[root@web02 conf.d]# vim lb.zls.com.conf
server
listen 9999;
server_name lb.zls.com;
root /code/lb;
index index.html;
## 3.创建目录
[root@web01 ~]# mkdir -p /code/lb
[root@web02 ~]# mkdir -p /code/lb
## 4.编写网站主页
[root@web01 ~]# echo web01 > /code/lb/index.html
[root@web02 ~]# echo web02 > /code/lb/index.html
## 5.检测nginx语法是否正确
[root@web01 conf.d]# nginx -t
nginx: the configuration file /etc/nginx/nginx.conf syntax is ok
nginx: configuration file /etc/nginx/nginx.conf test is successful
[root@web02 conf.d]# nginx -t
nginx: the configuration file /etc/nginx/nginx.conf syntax is ok
nginx: configuration file /etc/nginx/nginx.conf test is successful
## 6.重启nginx
[root@web01 ~]# systemctl restart nginx
[root@web02 ~]# systemctl restart nginx
## 7.域名解析
10.0.0.7 lb.zls.com
10.0.0.8 lb.zls.com
配置负载均衡
[root@lb01 conf.d]# vim lb.zls.com.conf
upstream lb.zls.com
server 172.16.1.7:9999;
server 172.16.1.8:9999;
server
listen 80;
server_name lb.zls.com;
location /
proxy_pass http://lb.zls.com;
include proxy_wsh;
## 域名解析
10.0.0.5 lb.zls.com
#10.0.0.7 lb.zls.com
#10.0.0.8 lb.zls.com
负载均衡常见典型故障
如果后台服务连接超时，Nginx是本身有机制的，如果出现一个节点down掉的时候，nginx会根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如：504、502、500，这个时候需要加一个负载均衡的设置，如下：proxy_next_upstream http_504 http502 http500；这些意思是，当其中一台返回错误504、502...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。
## 解决方案
### 遇到如下状态码的机器，跳过请求的下发，直接下发到其他正常的服务器
proxy_next_upstream error timeout http_500 http_502 http_503 http_504;
upstream lb.zls.com
server 172.16.1.7:9999;
server 172.16.1.8:9999;
server 172.16.1.9:9999;
server
listen 80;
server_name lb.zls.com;
location /
proxy_pass http://lb.zls.com;
proxy_next_upstream error timeout http_500 http_502 http_503 http_504;
include proxy_params;
负载均衡调度算法
| 调度算法 | 概述 |
|---|---|
| 轮询(rr) | nginx做负载均衡默认使用轮询调度算法：将请求平均下发到后端的web服务器 |
| 加权轮询(wrr) | 增加权重，根据服务器的配置，给轮询加上权重 |
| 源IP(ip_hash) | 根据用户的IP，将同一IP地址的请求，下发到同一台服务器上 |
| 源url(url_hash) | 根据用户访问的URL，将同一URL的请求，下发到同一台服务器上 |
| 最小连接数(least_conn) | 哪台服务器的连接数最少，就将请求下发到该服务器上 |
调度算法配置
## 1.加权轮询
upstream lb.zls.com
server 172.16.1.7:9999 weight=5;
server 172.16.1.8:9999;
server 172.16.1.9:9999;
server
listen 80;
server_name lb.zls.com;
location /
proxy_pass http://lb.zls.com;
include proxy_wsh;
# 2.ip_hash
upstream lb.zls.com
ip_hash;
server 172.16.1.7:9999;
server 172.16.1.8:9999;
server 172.16.1.9:9999;
server
listen 80;
server_name lb.zls.com;
location /
proxy_pass http://lb.zls.com;
include proxy_wsh;
负载均衡后端状态
## 1.down状态:只是负载均衡不对该标识的服务器下发请求,后端的服务器并没有宕机
upstream lb.zls.com
server 172.16.1.7:9999;
server 172.16.1.8:9999 down;
server 172.16.1.9:9999;
server
listen 80;
server_name lb.zls.com;
location /
proxy_pass http://lb.zls.com;
include proxy_wsh;
## 2.backup状态:备份,当前其他没有backup标识机器都宕机时,才会给该服务器下发请求
upstream lb.zls.com
server 172.16.1.7:9999;
server 172.16.1.8:9999 backup;
server 172.16.1.9:9999;
server
listen 80;
server_name lb.zls.com;
location /
proxy_pass http://lb.zls.com;
include proxy_wsh;
## 3.额外参数
max_fails:负载均衡访问后端,最大错误次数,到该指定次数后,不给该服务器发送请求
fail_timeout:配合max_fails使用,规定不发请求的时间段
[root@lb01 ~]# vim /etc/nginx/conf.d/lb.zls.com.conf
upstream lb.zls.com
server 172.16.1.7:9999 max_fails=3 fail_timeout=10s;
server 172.16.1.8:9999 max_fails=3 fail_timeout=10s;
server 172.16.1.9:9999 max_fails=3 fail_timeout=10s;
server
listen 80;
server_name lb.zls.com;
location /
proxy_pass http://lb.zls.com;
include proxy_params;
## 4.max_conn:限制该后端web服务器最大连接数为1024个
upstream lb.zls.com
server 172.16.1.7:9999 max_fails=3 fail_timeout=10s;
server 172.16.1.8:9999 max_fails=3 fail_timeout=10s;
server 172.16.1.9:9999 max_fails=3 fail_timeout=10s max_conns=1024;
server
listen 80;
server_name lb.zls.com;
location /
proxy_pass http://lb.zls.com;
include proxy_wsh;
nginx负载均衡健康检查模块
作用：为了检测后端web的健康状态
项目地址：https://github.com/yaoweibin/nginx_upstream_check_module
# 1.停掉yum安装的nginx
[root@lb01 ~]# systemctl stop nginx
## 2.下载nginx源码包
[root@lb01 ~]# wget https://nginx.org/download/nginx-1.22.0.tar.gz
## 3.下载nginx健康检查第三方模块
[root@lb01 ~]# wget https://github.com/yaoweibin/nginx_upstream_check_module/archive/master.zip
## 4.解压nginx源码包和第三方模块包
[root@lb01 ~]# mkdir /app
[root@lb01 ~]# tar xf nginx-1.22.0.tar.gz
[root@lb01 ~]# unzip master.zip
## 5.打补丁
[root@lb01 ~]# cd nginx-1.22.0/
[root@lb01 nginx-1.22.0]# patch -p1 </root/nginx_upstream_check_module-master/check_1.20.1+.patch
## 6.生成
[root@lb01 nginx-1.22.0]# ./configure --prefix=/app/nginx-1.22.0 --with-compat --with-file-aio --with-threads --with-http_addition_module --with-http_auth_request_module --with-http_dav_module --with-http_flv_module --with-http_gunzip_module --with-http_gzip_static_module --with-http_mp4_module --with-http_random_index_module --with-http_realip_module --with-http_secure_link_module --with-http_slice_module --with-http_ssl_module --with-http_stub_status_module --with-http_sub_module --with-http_v2_module --with-mail --with-mail_ssl_module --with-stream --with-stream_realip_module --with-stream_ssl_module --with-stream_ssl_preread_module --with-cc-opt=-O2 -g -pipe -Wall -Wp,-D_FORTIFY_SOURCE=2 -fexceptions -fstack-protector-strong --param=ssp-buffer-size=4 -grecord-gcc-switches -m64 -mtune=generic -fPIC --with-ld-opt=-Wl,-z,relro -Wl,-z,now -pie --add-module=/root/nginx_upstream_check_module-master
# 如出现报错，安装依赖
## 7.安装依赖
[root@lb01 nginx-1.22.0]# yum install -y pcre-devel openssl-devel
## 8.再次生成
[root@lb01 nginx-1.22.0]# ./configure --prefix=/app/nginx-1.22.0 --with-compat --with-file-aio --with-threads --with-http_addition_module --with-http_auth_request_module --with-http_dav_module --with-http_flv_module --with-http_gunzip_module --with-http_gzip_static_module --with-http_mp4_module --with-http_random_index_module --with-http_realip_module --with-http_secure_link_module --with-http_slice_module --with-http_ssl_module --with-http_stub_status_module --with-http_sub_module --with-http_v2_module --with-mail --with-mail_ssl_module --with-stream --with-stream_realip_module --with-stream_ssl_module --with-stream_ssl_preread_module --with-cc-opt=-O2 -g -pipe -Wall -Wp,-D_FORTIFY_SOURCE=2 -fexceptions -fstack-protector-strong --param=ssp-buffer-size=4 -grecord-gcc-switches -m64 -mtune=generic -fPIC --with-ld-opt=-Wl,-z,relro -Wl,-z,now -pie --add-module=/root/nginx_upstream_check_module-master
## 9.编译 && 安装
[root@lb01 nginx-1.22.0]# make && make install
## 10.nginx主配置文件，添加conf.d
[root@lb01 conf]# vim /app/nginx-1.22.0/conf/nginx.conf
#user nobody;
worker_processes 1;
#error_log logs/error.log;
#error_log logs/error.log notice;
#error_log logs/error.log info;
#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;
#tcp_nopush on;
#keepalive_timeout 0;
keepalive_timeout 65;
#gzip on;
include /app/nginx-1.22.0/conf/conf.d/*.conf;
## 11.创建虚拟主机配置文件存放目录
[root@lb01 conf]# mkdir /app/nginx-1.22.0/conf/conf.d
## 12.编写负载均衡配置文件，添加location
[root@lb01 conf]# vim /app/nginx-1.22.0/conf/conf.d/lb.zls.com.conf
upstream lb.zls.com
server 172.16.1.7:9999 max_fails=3 fail_timeout=10s;
server 172.16.1.8:9999 max_fails=3 fail_timeout=10s;
server 172.16.1.9:9999 max_fails=3 fail_timeout=10s max_conns=1024;
check interval=3000 rise=2 fall=3 timeout=1000 type=tcp;
#interval 检测间隔时间，单位为毫秒
#rise 表示请求2次正常，标记此后端的状态为up
#fall 表示请求3次失败，标记此后端的状态为down
#type 类型为tcp
#timeout 超时时间，单位为毫秒
server
listen 80;
server_name lb.zls.com;
location /
proxy_pass http://lb.zls.com;
include proxy_params;
location /check_www
check_status;
## 13.语法检测
[root@lb01 conf]# /app/nginx-1.22.0/sbin/nginx -t
## 14.启动nginx
[root@lb01 conf]# /app/nginx-1.22.0/sbin/nginx 
会话共享
会话保持相关信息存储
- cookie
- 前端开发人员将用户登录的信息，保存到浏览器中(开发者工具->Application->Cookies)
- 如果仅将用户的登录信息记录在Cookie中，随时可以在浏览器中篡改
- session
- 后端开发人员，将用户登录信息记录在 服务器上(共享存储，某一个文件夹下的某个文件、数据库中、缓存数据库中....)，session是对cookie做的加密，保存在服务器上
部署phpMyadmin
环境准备
| 主机名 | WanIP | LanIP | 角色 | 应用 |
|---|---|---|---|---|
| lb01 | 10.0.0.5 | 172.16.1.5 | 负载均衡 | nginx |
| web01 | 10.0.0.7 | 172.16.1.7 | phpmyadmin网站 | nginx、php |
| web02 | 10.0.0.8 | 172.16.1.8 | phpmyadmin网站 | nginx、php |
| db01 | 10.0.0.51 | 172.16.1.51 | 数据库 | MariaDB |
部署
## 1.下载phpmyadmin代码
[root@web01 code]# wget http://test.driverzeng.com/Nginx_Code/phpMyAdmin-4.9.0.1-all-languages.zip
## 2.解压代码
[root@web01 code]# unzip phpMyAdmin-4.9.0.1-all-languages.zip
## 3.将解压后的文件改名
[root@web01 code]# mv /php/phpMyAdmin-4.9.0.1-all-languages phpmyadmin
## 4.添加nginx虚拟主机配置文件
[root@web01 code]# vim /etc/nginx/conf.d/php.zls.com.conf
server
listen 80;
server_name php.zls.com;
root /code/phpmyadmin;
index index.php index.html;
location ~ \\.php$
fastcgi_pass unix:/dev/shm/php.sock;
fastcgi_param SCRIPT_FILENAME $document_root$fastcgi_script_name;
include fastcgi_params;
[root@web02 code]# vim /etc/nginx/conf.d/php.zls.com.conf
server
listen 80;
server_name php.zls.com;
root /code/phpmyadmin;
index index.php index.html;
location ~ \\.php$
fastcgi_pass unix:/dev/shm/php.sock;
fastcgi_param SCRIPT_FILENAME $document_root$fastcgi_script_name;
include fastcgi_params;
## 5.修改代码连接数据库的配置文件
将站点目录下的案例配置文件改名
[root@web01 phpmyadmin]# cp config.sample.inc.php config.inc.php
[root@web01 phpmyadmin]# vim config.inc.php
将第31行的localhost改成自己数据库的ip地址
$cfg[Servers][$i][host] = 172.16.1.51;
## 6.web01上的代码发送到web02站点目录下
[root@web01 phpmyadmin]# scp -r /code/phpmyadmin 172.16.1.8:/code/
## 7.授权session的目录
[root@web01 phpmyadmin]# chown www.www /var/lib/php/session/
[root@web02 phpmyadmin]# chown www.www /var/lib/php/session/
## 8.nginx重启
[root@web01 phpmyadmin]# systemctl restart nginx
[root@web02 phpmyadmin]# systemctl restart nginx
使用数据库的用户名和密码登录：之前的wordpress用户名和密码就可以使用
制作session共享
## 1.在db01上安装redis数据库
[root@db01 ~]# yum install -y redis
## 注意:rdis端口是6379
## 2.修改redis配置文件
[root@db01 ~]# vim /etc/redis.conf
在# bind 192.168.1.100 10.0.0.1,# bind 127.0.0.1 ::1后面添加
bind 0.0.0.0
## 3.启动服务
[root@db01 ~]# systemctl start redis
## 4.修改php程序配置文件
[root@web01 phpmyadmin]# vim /etc/php.ini
将 session.save_handler = files 改成 session.save_handler = redis
在 ;session.save_path = "/tmp" 下面一行添加 session.save_path = "tcp://172.21.16.1.51:6379"
将 session.auto_start = 0 改成 session.auto_start = 1
## 5.修改php启动程序配置文件
[root@web01 phpmyadmin]# vim /etc/php-fpm.d/www.conf
将;php_value[session.save_handler] = files
;php_value[session.save_path] = /var/lib/php/session
这两行注释掉
## 6.重启php
[root@web01 phpmyadmin]# systemctl restart php-fpm
## 7.将改好的配置文件拷贝到web02
[root@web01 phpmyadmin]# scp /etc/php.ini 172.16.1.8:/etc/
[root@web01 phpmyadmin]# scp /etc/php-fpm.d/www.conf 172.16.1.8:/etc/php-fpm.d/
## 8.重启web02上的php
[root@web02 phpmyadmin]# systemctl restart php-fpm
## 9.登录
可以用之前创建好的数据库账号密码登录
以上是关于CentOS nginx实现七层负载的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章