Nginx反向代理实例与负载均衡实现（全网详解）

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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Nginx反向代理实例与负载均衡实现（全网详解）相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

反向代理概念

nginx反向代理（Reverse Proxy）是指代理服务器接收客户端的请求，然后将请求转发给后端服务器，再将后端服务器的响应返回给客户端。与正向代理不同，正向代理是客户端向代理服务器发送请求，再由代理服务器向目标服务器转发请求。

在反向代理中，客户端不需要知道后端真实的服务器地址，只需要知道代理服务器的地址即可。这种架构能够提高服务器的安全性、可伸缩性和可靠性，同时也能够对后端服务器进行负载均衡，提高系统的性能和可用性。

添加反向代理配置

proxy_connect_timeout 180;
proxy_send_timeout 180;
proxy_read_timeout 180;

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_set_header X-Forwarded-Proto $scheme;

location / 
    proxy_pass http://43.143.82.81:80;

示例

解决需求:
访问http://43.143.82.81/ 实际上是访问 http://106.52.36.65:80


user  nginx;
worker_processes  1;

events 
    worker_connections  1024;



http 
    include       mime.types;
    default_type  application/octet-stream;

    sendfile        on;
    keepalive_timeout  65;

    gzip  on;

    server 
        listen       80;
        server_name  localhost;

        proxy_connect_timeout 180;
        proxy_send_timeout 180;
        proxy_read_timeout 180;

        proxy_set_header Host $http_host; #
        proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr; #实际访问的ip地址
        proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
        proxy_set_header X-Forwarded-Proto $scheme; #协议

        location / 
            proxy_pass http://106.52.36.65:80;

访问：

http://192.168.56.10/

负载均衡概念：负载均衡（Load Balancing）是一种将请求流量分配到多个服务器上，以达到提高系统性能、可用性和可伸缩性的技术。当系统流量过大时，单个服务器难以承受，容易出现性能瓶颈，甚至崩溃。而负载均衡则可以在多台服务器之间分配负载，将请求流量平均分担到多台服务器上，从而提高系统的响应速度和可用性。

负载均衡实现

在反向代理基础上实现负载均衡

负载均衡策略

1.轮询（默认分配机制）

每个请求按时间顺序逐一分配到不同的后端服务器，如果后端服务器down掉，能自动剔除宕机的服务（心跳检测）。

upstream backserver 
    server 192.168.3.2;
    server 192.168.3.3;

实例：

user  nginx;
worker_processes  1;

events 
    worker_connections  1024;



http 
    include       mime.types;
    default_type  application/octet-stream;

    sendfile        on;
    keepalive_timeout  65;

    gzip  on;

    # 轮询访问
    upstream lvs 
         server 192.168.3.2;
         server 192.168.3.3;
    

    server 
        listen       80;
        server_name  localhost;

        proxy_connect_timeout 180;
        proxy_send_timeout 180;
        proxy_read_timeout 180;

        proxy_set_header Host $http_host; #
        proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr; #实际访问的ip地址
        proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
        proxy_set_header X-Forwarded-Proto $scheme; #协议

        location / 
            # 以变量形式输出ip地址
            proxy_pass http://lvs;

2.权重weight（加权重，权重越大的机器会优先处理请求）

指定轮询几率，weight和访问比率成正比，用于后端服务器性能不均的 。

upstream backserver 
    server 192.168.3.2 weight=1;	
    server 192.168.3.3 weight=2;  #权重为2，优先处理请求

3.ip_hash（ IP绑定）

每个请求按访问ip的hash结果分配，这样每个访客固定访问一个后端服务器，可以解决session的问题。

upstream backserver 
    ip_hash;
    server 192.168.3.2;
    server 192.168.3.3;

4.fair（第三方）

按后端服务器的响应时间来分配请求，响应时间短的优先分配。

upstream backserver  
	server 192.168.3.2; 
	server 192.168.3.3; 
	fair;

5.url_hash（第三方）

按访问url的hash结果来分配请求，使每个url定向到同一个后端服务器，后端服务器为缓存时比较有效。

upstream backserver  
	server 192.168.3.2; 
	server 192.168.3.3; 
	hash $request_uri; 
	hash_method crc32;

负载均衡优点：

  1.  提高系统性能：通过将请求分散到多个服务器上，降低单个服务器的负载，从而提高系统的性能。
  2. 提高系统可用性：通过多台服务器的冗余性，当某一台服务器出现故障时，可以自动将请求流量切换到其他服务器上，提高系统的可用性。
  3. 提高系统的可扩展性：通过增加服务器的数量，可以扩大系统的容量，适应不断增长的请求流量。
  4. 方便管理和维护：通过集中管理和分配请求流量，方便系统的管理和维护。 

Nginx 反向代理与负载均衡详解

Nginx的代理功能与负载均衡功能是最常被用到的，关于nginx的基本语法常识与配置已在Nginx 配置详解中有说明，这篇就开门见山，先描述一些关于代理功能的配置，再说明负载均衡详细。

Nginx 代理服务的配置说明

1、设置 404 页面导向地址

error_page 404 https://www.runnob.com; #错误页
proxy_intercept_errors on;    #如果被代理服务器返回的状态码为400或者大于400，设置的error_page配置起作用。默认为off。

2、如果我们的代理只允许接受get，post请求方法的一种

proxy_method get;    #支持客户端的请求方法。post/get；

3、设置支持的http协议版本

proxy_http_version 1.0 ; #Nginx服务器提供代理服务的http协议版本1.0，1.1，默认设置为1.0版本

4、如果你的nginx服务器给2台web服务器做代理，负载均衡算法采用轮询，那么当你的一台机器web程序iis关闭，也就是说web不能访问，那么nginx服务器分发请求还是会给这台不能访问的web服务器，如果这里的响应连接时间过长，就会导致客户端的页面一直在等待响应，对用户来说体验就打打折扣，这里我们怎么避免这样的情况发生呢。这里我配张图来说明下问题。

技术图片

如果负载均衡中其中web2发生这样的情况，nginx首先会去web1请求，但是nginx在配置不当的情况下会继续分发请求道web2，然后等待web2响应，直到我们的响应时间超时，才会把请求重新分发给web1，这里的响应时间如果过长，用户等待的时间就会越长。

下面的配置是解决方案之一。

proxy_connect_timeout 1;   #nginx服务器与被代理的服务器建立连接的超时时间，默认60秒
proxy_read_timeout 1; #nginx服务器想被代理服务器组发出read请求后，等待响应的超时间，默认为60秒。
proxy_send_timeout 1; #nginx服务器想被代理服务器组发出write请求后，等待响应的超时间，默认为60秒。
proxy_ignore_client_abort on;  #客户端断网时，nginx服务器是否终端对被代理服务器的请求。默认为off。

5、如果使用upstream指令配置啦一组服务器作为被代理服务器，服务器中的访问算法遵循配置的负载均衡规则，同时可以使用该指令配置在发生哪些异常情况时，将请求顺次交由下一组服务器处理。

proxy_next_upstream timeout;  #反向代理upstream中设置的服务器组，出现故障时，被代理服务器返回的状态值。

状态值可以是：error|timeout|invalid_header|http_500|http_502|http_503|http_504|http_404|off

  • error：建立连接或向被代理的服务器发送请求或读取响应信息时服务器发生错误。
  • timeout：建立连接，想被代理服务器发送请求或读取响应信息时服务器发生超时。
  • invalid_header:被代理服务器返回的响应头异常。
  • off:无法将请求分发给被代理的服务器。
  • http_400，....:被代理服务器返回的状态码为400，500，502，等。

6、如果你想通过http获取客户的真是ip而不是获取代理服务器的ip地址，那么要做如下的设置。

proxy_set_header Host $host; #只要用户在浏览器中访问的域名绑定了 VIP VIP 下面有RS；则就用$host ；host是访问URL中的域名和端口  www.taobao.com:80
proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;  #把源IP 【$remote_addr,建立HTTP连接header里面的信息】赋值给X-Real-IP;这样在代码中 $X-Real-IP来获取 源IP
proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;#在nginx 作为代理服务器时，设置的IP列表，会把经过的机器ip，代理机器ip都记录下来，用 【，】隔开；代码中用 echo $x-forwarded-for |awk -F, ‘{print $1}‘ 来作为源IP

关于X-Forwarded-For与X-Real-IP的一些相关文章可以查看：HTTP 请求头中的 X-Forwarded-For 。

7、下面是我的一个关于代理配置的配置文件部分，仅供参考。

include       mime.types;   #文件扩展名与文件类型映射表
default_type  application/octet-stream; #默认文件类型，默认为text/plain
#access_log off; #取消服务日志    
log_format myFormat ‘ $remote_addr–$remote_user [$time_local] $request $status $body_bytes_sent $http_referer $http_user_agent $http_x_forwarded_for‘; #自定义格式
access_log log/access.log myFormat;  #combined为日志格式的默认值
sendfile on;   #允许sendfile方式传输文件，默认为off，可以在http块，server块，location块。
sendfile_max_chunk 100k;  #每个进程每次调用传输数量不能大于设定的值，默认为0，即不设上限。
keepalive_timeout 65;  #连接超时时间，默认为75s，可以在http，server，location块。
proxy_connect_timeout 1;   #nginx服务器与被代理的服务器建立连接的超时时间，默认60秒
proxy_read_timeout 1; #nginx服务器想被代理服务器组发出read请求后，等待响应的超时间，默认为60秒。
proxy_send_timeout 1; #nginx服务器想被代理服务器组发出write请求后，等待响应的超时间，默认为60秒。
proxy_http_version 1.0 ; #Nginx服务器提供代理服务的http协议版本1.0，1.1，默认设置为1.0版本。
#proxy_method get;    #支持客户端的请求方法。post/get；
proxy_ignore_client_abort on;  #客户端断网时，nginx服务器是否终端对被代理服务器的请求。默认为off。
proxy_ignore_headers "Expires" "Set-Cookie";  #Nginx服务器不处理设置的http相应投中的头域，这里空格隔开可以设置多个。
proxy_intercept_errors on;    #如果被代理服务器返回的状态码为400或者大于400，设置的error_page配置起作用。默认为off。
proxy_headers_hash_max_size 1024; #存放http报文头的哈希表容量上限，默认为512个字符。
proxy_headers_hash_bucket_size 128; #nginx服务器申请存放http报文头的哈希表容量大小。默认为64个字符。
proxy_next_upstream timeout;  #反向代理upstream中设置的服务器组，出现故障时，被代理服务器返回的状态值。error|timeout|invalid_header|http_500|http_502|http_503|http_504|http_404|off
#proxy_ssl_session_reuse on; 默认为on，如果我们在错误日志中发现“SSL3_GET_FINSHED:digest check failed”的情况时，可以将该指令设置为off。

Nginx 负载均衡详解

在文章Nginx 配置详解中我说啦nginx有哪些中负载均衡算法。这一结我就给如何操作配置的给大家做详细说明下。

首先给大家说下upstream这个配置的，这个配置是写一组被代理的服务器地址，然后配置负载均衡的算法。这里的被代理服务器地址有2中写法。

upstream mysvr { 
    server 192.168.10.121:3333;
    server 192.168.10.122:3333;
}
server {
    ....
    location  ~*^.+$ {         
        proxy_pass  http://mysvr;  #请求转向mysvr 定义的服务器列表         
    }
}

然后，就来点实战的东西。

1、热备：如果你有2台服务器，当一台服务器发生事故时，才启用第二台服务器给提供服务。服务器处理请求的顺序：AAAAAA突然A挂啦，BBBBBBBBBBBBBB.....

upstream mysvr { 
    server 127.0.0.1:7878; 
    server 192.168.10.121:3333 backup;  #热备     
}

2、轮询：nginx默认就是轮询其权重都默认为1，服务器处理请求的顺序：ABABABABAB....

upstream mysvr { 
    server 127.0.0.1:7878;
    server 192.168.10.121:3333;       
}

3、加权轮询：跟据配置的权重的大小而分发给不同服务器不同数量的请求。如果不设置，则默认为1。下面服务器的请求顺序为：ABBABBABBABBABB....

upstream mysvr { 
    server 127.0.0.1:7878 weight=1;
    server 192.168.10.121:3333 weight=2;
}

4、ip_hash:nginx会让相同的客户端ip请求相同的服务器。

upstream mysvr { 
    server 127.0.0.1:7878; 
    server 192.168.10.121:3333;
    ip_hash;
}

5、如果你对上面4种均衡算法不是很理解，可以查看Nginx 配置详解，可能会更加容易理解点。

到这里你是不是感觉nginx的负载均衡配置特别简单与强大，那么还没完，咱们继续哈，这里扯下蛋。

关于nginx负载均衡配置的几个状态参数讲解。

  • down，表示当前的server暂时不参与负载均衡。

  • backup，预留的备份机器。当其他所有的非backup机器出现故障或者忙的时候，才会请求backup机器，因此这台机器的压力最轻。

  • max_fails，允许请求失败的次数，默认为1。当超过最大次数时，返回proxy_next_upstream 模块定义的错误。

  • fail_timeout，在经历了max_fails次失败后，暂停服务的时间。max_fails可以和fail_timeout一起使用。

upstream mysvr { 
    server 127.0.0.1:7878 weight=2 max_fails=2 fail_timeout=2;
    server 192.168.10.121:3333 weight=1 max_fails=2 fail_timeout=1;    
}

到这里应该可以说nginx的内置负载均衡算法已经没有货啦。如果你像跟多更深入的了解nginx的负载均衡算法，nginx官方提供一些插件大家可以了解下。

以上是关于Nginx反向代理实例与负载均衡实现（全网详解）的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章

（高级篇）Nginx反向代理and负载均衡实例详解

Nginx 反向代理与负载均衡详解

Nginx 反向代理与负载均衡详解

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