nginx在做负载均衡时如何配置

Posted 2023-04-21

参考技术A 1、下面的架构就是我们今天的演示结构，后端有两台服务器，分别是node1和node2，前端是一台web服务器，然后在web服务器上做负载均衡，将前端的访问流量导到后端的两个节点服务器上。三个服务器的IP地址分别是：web：192.168.1.210node1：192.168.1.211node2：192.168.1.212
2、按照这样的架构，在后端的node1和node2节点上分配配置好需要访问的网站，然后为了方便测试，我们将两个网站的主页分别改成下面的内容。便于区分访问的节点。
3、后端两个节点配置好以后，我们再来配置web服务器里的负载均衡配置，首先使用默认配置，先打开/etc/nginx/nginx.conf配置文件，在http区块里添加upstream块内容，及配置了两个后端服务器，后端负载均衡集群的名称是backend，记下这个名称。
4、然后再打开/etc/nginx/conf.d/default.conf这个配置文件，在server区块里，把location里面的内容改成图中所示内容。即将所有访问192.168.1.210的流量代理到后端的backend集群里。
5、配置文件配置好以后，使用nginx-t命令测试一下配置文件，保证配置文件是ok状态，然后执行nginx命令启动nginx服务器。
6、启动后在浏览器上输入前端web服务器的ip地址192.168.1.210，然后可以看到第一次是node1响应的，然后刷新一下以后，又变成了node2响应的。就这样实现了负载均衡的效果。由两个服务器分别响应，是因为默认的负载均衡算法是轮询算法，即两个节点轮流来。
7、然后我们还可以尝试一下加权轮询算法，即给不同的节点配置不同的权重，权重高一点的服务器，响应的多一些，权重第一点的响应少一些。加权轮询算法配置，在后端服务器后面加上权重值weight即可。配置好以后，执行nginx-t命令检测配置文件，确认无误后，执行nginx-sreload命令重新加载配置文件。
8、通过加权轮询的方式，我们无法通过手动一次次点击，最后来统计次数。但是我们可以使用自动化工具来统计。使用的工具是一款叫做httpd-tools的软件，安装好以后，提供了一个ab命令
9、然后我们来执行ab命令进行测试，常用的格式是：ab-n1000-c50http://localhost这个命令是在210服务器上执行的。表示一共执行1000次访问，每次发送50个请求。
10、然后我们登录到后端的node1服务器上，打开nginx的访问日志，从中可以看到ab命令测试的访问信息里，访问来源都是ApacheBench，因此可以通过可以来源来统计nginx响应的次数。命令是：grepApacheBenchaccess.log|wcnode1和node2节点上的统计结果分别是714和286，如下面图中所示，虽然没有达到5:2的权重比例，但是也非常接近了。说明这个配置生效了。

负载均衡 之 nginx+consul+consul template

前几篇先是记载了如何通过nginx配置服务负载均衡，后面记载了如何通过 ocelot 配置 服务负载均衡，分别介绍了用webapi注册服务以及配置文件注册服务，通过ocelot webapi + consul 配置负载均衡系列学习完毕。

然而nginx负载均衡没有服务发现，依然不能用生产环境，本篇将介绍如何通过 nginx+consul 配置多台服务器的负载均衡并支持服务发现。

试验背景和目的：一个微服务，有一个网关入口，如果网关出现故障，那么整个微服务马上瘫痪，那么我们有必要把网关布署在多台服务器上，如果其中有一台出现故障，还有其他服务器在起到微服务网关角色。

下面依然是在同一台linux机子上模似和试验。

内容包括：

1. nginx服务，做负载均衡

2. consul服务，做服务发现

3. consul template，做动态改变nginx配置并重启nginx服务

4. 3个网关webapi，分别是

 192.168.1.23:8101

 192.168.1.23:8102

 192.168.1.23:8103

 

（在展开试验步骤之前，对背景进行大概的介绍是非常重要，我发现很多技术文章一上来二话不说就是贴代码）

 

1. 安装 consul 

$ wget https://releases.hashicorp.com/consul/1.4.4/consul_1.4.4_linux_amd64.zip
$ sudo apt-get install unzip


$ unzip consul_1.4.4_linux_amd64.zip
$ sudo mv consul /usr/local/bin/consul

以上命令，在官网下了个包，然后解压了一下，里面只有一个 consul文件，把文件移到了/usr/local/bin/consul。

 

安装完毕之后，检查 

$ consul members

 

发现consul 服务还没开启

 

2. 开启consul 服务，并将3个API服务注册进去

 

先准备好注册文件 service.json，放在 /consul/testservices

{
  "encrypt": "Wd7HAMtcgg5RQ2hZhHE9xw==",
  "services": [
    {
      "id": "api1",
      "name": "apigateway",
      "tags": [ "apigateway" ],
      "address": "192.168.1.23",
      "port": 8101,
      "checks": [
        {
          "id": "ApiServiceA_Check",
          "name": "ApiServiceA_Check",
          "http": "http://192.168.1.23:8101/health",
          "interval": "10s",
          "tls_skip_verify": false,
          "method": "GET",
          "timeout": "1s"
        }
      ]
    },
    {
      "id": "api2",
      "name": "apigateway",
      "tags": [ "apigateway" ],
      "address": "192.168.1.23",
      "port": 8102,
      "checks": [
        {
          "id": "ApiServiceB_Check",
          "name": "ApiServiceB_Check",
          "http": "http://192.168.1.23:8102/health",
          "interval": "10s",
          "tls_skip_verify": false,
          "method": "GET",
          "timeout": "1s"
        }
      ]
    }
  ]
}

运行下面的命令：

 

consul agent -server -ui -bootstrap-expect=1 -data-dir=/tmp/consul -node=consul-1 -client=0.0.0.0 -bind=0.0.0.0 -datacenter=dc1 -config-dir=/consul/testservices &

 

3、安装 consul-template, 

$ wget https://releases.hashicorp.com/consul-template/0.19.3/consul-template_0.19.3_linux_amd64.zip
$ unzip consul-template_0.19.3_linux_amd64.zip
$ mv consul-template /usr/bin/

    测试一下安装有没有成功：

$ consul-template -v

4、创建一个consul 模板文件

文件内容：

upstream ocelot {
    {{range service "apigateway"}}
    server {{ .Address }}:{{ .Port }};
    {{ end }}
}


server {
        listen       8105;
        location / {
            proxy_pass   http://ocelot ;
            proxy_http_version 1.1;
            proxy_set_header Upgrade $http_upgrade;
            proxy_set_header Connection keep-alive;
            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_cache_bypass $http_upgrade;

        }

  }

相比之前写死下游服务节点：

 upstream ocelot {
      server localhost:8104;
      server localhost:8102;
      server localhost:8103;

    }

现在这块的内容，将会动态地去consul服务数据库中读取，注意服务名称，"apigateway"， 这个名称是注册到consul时所用的 service name。

 

模板准备好之后，要被nginx配置所引用，下面修改nginx的配置文件：

 

include /consul/nginx-template/*.conf;

 

加上这一句，意思是 引用一下 

/consul/nginx-template/ 下面的所有conf文件的nginx配置信息

下面运行consul-template:

consul-template --consul-addr 192.168.1.23:8500 --template "/consul/nginx-template/nginx.ctmpl:/consul/nginx-template/vhost.conf:service nginx restart" --log-level=info

这句的意思是，将从consul服务数据中读取 最新的服务发现结果，将有关于 apigateway 的数据，实时地更新到 consul/nginx-template/vhost.conf， 更新的过程用的模板是 /consul/nginx-template/nginx.ctmpl， 更新完之后顺便执行了一下 service nginx restart，重启了nginx服务。

 

执行完之后，我们可以看到 在consul/nginx-template/ 多了一个 vhost.conf文件，里面的内容是 

upstream ocelot {
    
    server 192.168.1.23:8101;
    
    server 192.168.1.23:8102;
    
    server 192.168.1.23:8103;
    
}


server {
        listen       8105;
        location / {
            proxy_pass   http://ocelot ;
            proxy_http_version 1.1;
            proxy_set_header Upgrade $http_upgrade;
            proxy_set_header Connection keep-alive;
            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_cache_bypass $http_upgrade;

        }

  }

确实是我们要内容。

 

下面，把其中一个webapi停掉，

$ supervisorctl
$ stop apigateway3

把第3个网关api停掉了

看会发生什么事？

2019/04/17 07:59:24.954777 [INFO] (runner) initiating run
2019/04/17 07:59:24.958652 [INFO] (runner) rendered "/consul/nginx-template/nginx.ctmpl" => "/consul/nginx-template/vhost.conf"
2019/04/17 07:59:24.958722 [INFO] (runner) executing command "service nginx restart" from "/consul/nginx-template/nginx.ctmpl" => "/consul/nginx-template/vhost.conf"
2019/04/17 07:59:24.958913 [INFO] (child) spawning: service nginx restart

这时consul-template会告诉我们，nginx配置更新的消息，

再打开vhost.conf

upstream ocelot {
    
    server 192.168.1.23:8101;
    
    server 192.168.1.23:8102;
    
}


server {
        listen       8105;
        location / {
            proxy_pass   http://ocelot ;
            proxy_http_version 1.1;
            proxy_set_header Upgrade $http_upgrade;
            proxy_set_header Connection keep-alive;
            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_cache_bypass $http_upgrade;

        }

  }

下游服务节点少了一个，nginx配置确实得到及时的更正。

 

将consul服务开启加入守护进程，以保证机器重启能自启动consul 服务：

 

[program:consul]
command=consul agent -server -ui -bootstrap-expect=1 -data-dir=/tmp/consul -node=consul-1 -client=0.0.0.0 -bind=0.0.0.0 -datacenter=dc1 -config-dir=/consul/testservices
startsecs=10
autostart=true
autorestart=true
stderr_logfile=/var/log/applogs/consul.err.log
stdout_logfile=/var/log/applogs/consul.out.log
user=root
stopsignal=INT

[program:consultemplate]
command=consul-template --consul-addr 192.168.1.23:8500 --template "/consul/nginx-template/nginx.ctmpl:/consul/nginx-template/vhost.conf:service nginx restart" --log-level=info
startsecs=10
autostart=true
autorestart=true
stderr_logfile=/var/log/applogs/consul-template.err.log
stdout_logfile=/var/log/applogs/consul-template.out.log
user=root
stopsignal=INT

 

 

 

上面是在做试验，但生产环境下：

1.只有一台nginx服务器是不够的，最好要有两台nginx服务，通过keepalived配置两台nginx服务器，一主一从。这样就避免了如果一台nginx服务器故障了，就没法做负载均衡。

2.只有一个consul服务是不够的，官方建议是要有3个node共同组成一个datacenter。这样就避免了只有一台服务器在提供服务发现的功能。

3. 3个网关应该是部署在3台不同的web 服务器上面。

后面，可能会学习一下如果对2台nginx服务器做keepalive联盟。关于nginx+keepalive 配置双机 master/backup 的文章：https://blog.51cto.com/12922638/2155817

 

本文参考文章：https://www.jianshu.com/p/fa41434d444a

最后盗一下里面两张图：