8月9日上课内容 nginx负载均衡

负载均衡工作当中用的很多的，也是面试会问的很重要的一个点

负载均衡：通过反向代理来实现（nginx只有反向代理才能做负载均衡）

正向代理的配置方法（用的较少）

反向代理的方式：四层代理与七层代理

 

1、NGINX的七层代理和四层代理：

七层代理最常用的反向代理方式，只能配置在nginx配置文件的http模块中。而且配置方法名称叫：upstream模块，不能写在server中，也不能写在location中，在http模块当中是独立的一个配置（模块）。

七层代理：七层代理的就是http请求和响应。

客户端------>http请求------>七层代理（代理服务器上）------>代理服务器转发http请求到内部的一组服务器（web集群）

-------------->客户端不知道请求的是代理服务器还是内部服务器，而且通过代理服务器隐藏了内部服务器的ip。

实际上访问的是代理服务器，请求到代理，代理转发给web服务器。web服务器响应。

注：代理服务器只是负责转发，最终还是由web服务器来响应用户的。

四层代理：四层代理是基于tcp/ip协议的代理转发方式（四层就是传输层，协议），可以实现基于ip地址和端口进行负载均衡转发。 

四层代理无法获取http请求当中的URL信息，只能对tcp或者udp的数据包进行转发。流量转发。stream，stream是不能配置在http模块中的，配置在全局当中。是属于一个独立的模块，不属于其他任何模块。

四层代理和七层代理之间的区别（面试题，重点）

1、七层走的是http请求，四层走的是tcp/udp的数据包，转发的是流量。

七层代理，http请求，可以对请求进行深入的解析和处理，流量控制，内容的过滤。

四层代理不能进行流量的控制，也没办法对内容进行过滤。

四层代理通常适用于：需要处理大量连接请求的场景。

七层：对请求进行精确处理和控制的场景。

在实际工作中，四层和七层可以配合使用。

2、四层代理和七层代理谁的速度快（核心）：

四层代理速度比七层代理速度快

1、四层只是流量转发，不能对请求进行解析和控制，所以速度快。

2、四层代理走的是内核，内核转发的流量，所以速度快。

1、七层慢，他对请求进行解析和处理，速度比较慢

2、七层走的是用户态，访问控制，流量处理，所以速度比较慢。

七层代理可以提供更高级的服务和更高的用户体验。

正向代理：

proxy_pass 配置代理服务器访问的地址，只能写在location模块当中。 

例：

nginx1

nginx2

 

访问看一下日志文件

流量是通过代理服务器61来访问的

反向代理：客户端访问代理服务器，代理服务器转发请求或者流量到后端服务器，后端的web服务器会有多台，用户并不知道最终访问的服务器是哪一台服务器。

主要作用：负载均衡 高可用 可扩展 提高可维护性

你在工作中怎么做反向代理？实现方式是什么？（面试题，重点）

upstring：基于http实现负载均衡。就是反向代理。

调用ky30

修改一下62 63的配置 

 

通过61这个代理服务器把流量转发到62 63上

用轮询算法，分给test1 test2

upstream：基于http实现负载均衡。也就是反向代理

1、http请求的负载均衡方式

2、没有缓存

3、负载均衡的算法（实现方式，重点，掌握）

1、默认算法：轮询算法 rr 请求轮流分配给后端服务器，轮询算法适用于web服务器处理能力相近的情况，默认算法，可以不加。

2、加权轮询：

检查一下语法：

访问一下

2、加权轮询：建立在轮询算法的基础之上，通过给不同的web服务器权重，让处理能力更强的服务器可以分配到更多的请求。虽然配置了权重值，但是轮询的结果未必准确。

3、ip_hash：根据ip地址计算出一个hash值，使用ip_hash的算法，同一个客户端的请求，会被分配到同一个后端服务器上，保证会话的稳定性。如果后端服务器的数量发生变化，hash会被重新计算，请求的服务器也会发生变化。

请求一下：

发现第一次请求之后，再请求的状态码都是304，读取的是缓存，且每次请求访问的都是同一个服务器。

4、最少连接数：least_conn；轮询，会把请求发送到当前连接数最少的后端服务器。

适用于后端服务器处理任务耗时不同的情况，避免了所有请求集中在处理能力更强的服务器上。会和加权轮询配合使用。

5、url_hash：

 

清一下缓存，开一下新的终端，看一下

发现每次的请求也会分配到同一个服务器

换一个客户机访问一下：

发现请求的是location匹配的是uri，请求的也是同一个服务器

5、url_hash：根据uri地址计算hash值，使用url hash，相同请求的uri会分配到同一个后端服务器。

算法应用总结：

小场景：并发量很小，默认算法就可以满足适用条件

后端web服务器的处理能力有差异：加权轮询，和最小连接数配合使用。

大型并发：ip_hash,url_hash。第一次请求之后，会有本地缓存，而且因为hash算法的原因，请求的后台web服务器不会发生变化，可以提高访问速度，访问的是缓存（所以快）。减轻了后台服务器的请求压力。

注意：ip_hash，后端web服务器数量发生变化，请求的服务器也可能会发生变化。

url_hash，请求的地址发生变化，请求的服务器也可能会发生变化。

你怎么做反向代理的？概括总结

反向代理--->负载均衡--->算法--->根据不同的场景（并发量）选择不同的算法

反向代理就是负载均衡，你要做负载均衡，看你的场景并发量，访问人数有多少。根据这个指标，来确定负载均衡的算法。

并发小：默认轮询或者加权轮询，配合最小连接数使用即可。

高并发：ip_hash或者url_bash来实现，访问一次之后就不会再切换后端服务器。下一次访问的就是缓存，速度快，后台服务器请求的压力，也会变小。（仅限于http请求，不能写在stream里）

stream可以用加权，可以用轮询，转发流量不能基于ip_hash和url_hash

实验：基于域名来实现负载均衡

nginx1

 

配置完需要在本地做一个配置

nginx2 后台代理服务器配置

 

nginx3 后台服务器配置

都需要做本地映射

改完在撰写栏写一个重启nginx服务的命令

这样就三台机器可以同时执行重启命令

用test1作为客户端

映射服务器

映射地址是61，因为访问test，通过test这个代理服务器的地址来进行转发，所以配置的是test

虽然设置了域名，host地址还没有被传到后端服务器，所以无法解析，是404

在代理服务器上nginx1配，location模块中配置，把头部信息传给后端服务器

主机地址和真实ip地址写进去

请求头要包含主机名和真实的ip地址

配置完之后重启一下服务即可

访问没问题，再改一下访问地址

客户机直接访问，没问题，说明没问题

再到虚拟机中访问一下：

 

访问成功

四层代理：

stream单独一个模块，stream模块里面再单独配置一个server模块，调用upstream的server方法

配置端口号，让四层能够转发

检查一下，发现错误：

看一下日志

80端口被占用，把server端口改一下

再重启一下nginx，用浏览器访问一下，成功

也可以实现轮询

 

实验总结：

1、七层：

http根据ip地址

根据域名

2、四层

stream

ip_hash

轮询：默认 rr

           加权

最小连接数 

注：匹配uri不行

默认不带轮询

要想它轮询得加权