反向代理负载均衡

Posted 2020-08-06 陋室铭

使用代理服务器可 以将请求转发给内部的Web服务器，使用这种加速模式显然可以提升静态网页的访问速度。因此也可以考虑使用这种技术，让代理服务器将请求 均匀转发给多台内部Web服务器之一上，从而达到负载均衡的目的。这种代理方式与普通的代理方式有所不同，标准代理方式是客户使用代理访问多个外部Web 服务器，而这种代理方式是多个客户使用它访问内部Web服务器，因此也被称为反向代理模式。

中文名

反向代理负载均衡

外文名

reverse-proxy load balancing

目录

1. 1 概念
2. 2 nginx 实现反向代理负载均衡

概念

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实现这个反向代理能力并不能算是一个特别复杂的任务，但是在负载均衡中要求特别高的效率，这样实现起来就不是十分简单的了。每针对一次代理，代理服务器就 必须打开两个连接，一个为对外的连接，一个为对内的连接，因此对于连接请求数量非常大的时候，代理服务器的负载也就非常之大了，在最后反向代理服务器会成 为服务的瓶颈。例如，使用Apache的mod_rproxy模块来实现负载均衡功能时，提供的并发连接数量受Apache本身的并发连接数量的限制。一般来讲，可以使用它来对连接数量不是特别大，但每次连接都需要消耗大量处理资源的站点进行负载均衡，例如搜寻。

使用反向代理的好处是，可以将负载均衡和代理服务器的高速缓存技术结合在一起，提供有益的性能，具备额外的安全性，外部客户不能直接访问真实的服务器。并 且实现起来可以实现较好的负载均衡策略，将负载可以非常均衡的分给内部服务器，不会出现负载集中到某个服务器的偶然现象。

nginx 实现反向代理负载均衡

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1）环境：

a. 本地使用Windows系统，然后使用VirutalBox安装一个虚拟的Linux系统。

在本地的Windows系统上分别安装nginx（侦听8080端口）和 apache（侦听80端口）。在虚拟的Linux系统上安装apache（侦听80端口）。这样相当于拥有了1台nginx在前端作为反向代理服务器； 后面有2台apache作为应用程序服务器（可以看作是小型的server cluster。；-））；

b. nginx用来作为反向代理服务器，放置到两台apache之前，作为用户访问的入口。

nginx仅仅处理静态页面，动态的页面（php请求）统统都交付给后台的两台apache来处理。也就是说，可以把网站的静态页面或者文件放置到nginx的目录下；动态的页面和数据库访问都保留到后台的apache服务器上。

c. 如下两种方法实现server cluster的负载均衡。

假设前端nginx（为127.0.0.1:8080）仅仅包含一个静态页面index.html； 后 台的两个apache服务器（分别为localhost:80和158.37.70.143:80），一台根目录放置phpMyAdmin文件夹和 test.php（里面测试代码为print "server1";），另一台根目录仅仅放置一个test.php（里面测试代码为print "server2";）。

2）针对不同请求的负载均衡：

a. 在最简单地构建反向代理的时候(nginx仅仅处理静态不处理动态内容，动态内容交给后台的apache server来处理），具体的设置为：在nginx.conf中修改：

location ~ \.php$ {

proxy_pass 158.37.70.143:80;

}

>；这样当客户端访问localhost:8080/index.html的时候，前端的nginx会自动进行响应；

>；当用户访问localhost:8080/test.php的时候（这个时候nginx目录下根本就没有该文件），但是通过上面的设置location ~ \.php$（表示正则表达式匹 配以.php结尾的文件，详情参看location是如何定义和匹配的)，nginx服务器会自动pass给158.37.70.143的apache服 务器了。该服务器下的test.php就会被自动解析，然后将html的 结果页面返回给nginx，然后nginx进行显示（如果nginx使用memcached模块或者squid还可以支持缓存），输出结果为打印 server2。

如上是最为简单的使用nginx做为反向代理服务器的例子。

b. 我们现在对如上例子进行扩展，使其支持如上的两台服务器。

设置nginx.conf的server模块部分，将对应部分修改为：

location ^~ /phpMyAdmin/ {

proxy_pass 127.0.0.1:80;

}

location ~ \.php$ {

proxy_pass 158.37.70.143:80;

}

上面第一个部分location ^~ /phpMyAdmin/，表示不使用正则表达式匹 配（^~），而是直接匹配，也就是如果客户端访问的URL是以http://localhost:8080/phpMyAdmin/开头的话（本地的 nginx目录下根本没有phpMyAdmin目录），nginx会自动pass到127.0.0.1:80的Apache服务器，该服务器对 phpMyAdmin目录下的页面进行解析，然后将结果发送给nginx，后者显示；

如果客户端访问URL是http://localhost/test.php的话，则会被pass到158.37.70.143:80的apache进行处理。

因此综上，实现了针对不同请求的负载均衡。

>；如果用户访问静态页面index.html，最前端的nginx直接进行响应；

>；如果用户访问test.php页面的话，158.37.70.143:80的Apache进行响应；

>；如果用户访问目录phpMyAdmin下的页面的话，127.0.0.1:80的Apache进行响应。

3）访问同一页面的负载均衡：

即用户访问http://localhost:8080/test.php这个同一页面的时候，实现了两台服务器的负载均衡（实际情况中，这两个服务器上的数据要求同步一致，这里我们分别定义了打印server1和server2是为了进行辨认区别）。

a. 现在的情况是在windows下nginx是localhost侦听8080端口；

两台apache，一台是127.0.0.1:80（包含test.php页面但是打印server1），另一台是虚拟机的158.37.70.143:80（包含test.php页面但是打印server2）。

b. 因此重新配置nginx.conf为：

>；首先在nginx的配置文件nginx.conf的http模块中添加，服务器集群server cluster（我们这里是两台）的定义：

upstream myCluster {

server 127.0.0.1:80;

server 158.37.70.143:80;

}

表示这个server cluster包含2台服务器

>；然后在server模块中定义，负载均衡：

location ~ \.php$ {

proxy_passhttp://myCluster; #这里的名字和上面的cluster的名字相同

proxy_redirect off;

proxy_set_header Host $host;

proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;

proxy_set_header X-Forwarded-For$proxy_add_x_forwarded_for;

}

这样的话，如果访问http://localhost:8080/test.php页面的话，nginx目录下根本没有该文件，但是它会自动将其pass到myCluster定义的服务区机群中，分别由127.0.0.1:80；或者158.37.70.143:80；来做处理。上面在定义upstream的时候每个server之后没有定义权重，表示两者均衡；如果希望某个更多响应的话例如：

upstream myCluster {

server 127.0.0.1:80weight=5;

server 158.37.70.143:80;

}

这样表示5/6的几率访问第一个server,1/6访问第二个。另外还可以定义max_fails和fail_timeout等参数。

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综上，通过使用nginx的反向代理服务器reverse proxy server的功能，将其布置到多台apache server的前端。nginx仅仅用来处理静态页面响应和动态请求的代理pass，后台的apache server作为app server来对前台pass过来的动态页面进行处理并返回给nginx。

通过以上的架构，我们可以实现nginx和多台apache构成的机群cluster的负载均衡。

两种均衡：

1）可以在nginx中定义访问不同的内容，代理到不同的后台server；如上例子中的访问phpMyAdmin目录代理到第一台server上；访问test.php代理到第二台server上；

2）可以在nginx中定义访问同一页面，均衡（当然如果服务器性能不同可以定义权重来均衡）地代理到不同的后台server上。如上的例子访问test.php页面，会均衡地代理到server1或者server2上。

实际应用中，server1和server2上分别保留相同的app程序和数据，需要考虑两者的数据同步。