nginx 作為反向代理實現負載均衡的例子

nginx 作為反向代理實現負載均衡的例子,以下我們就來舉例說明如何使用 nginx 實現負載均衡。因為nginx在處理并發方面的優勢,現在這個應用非常常見。
關鍵字:nginx、反向代理
nginx 這個輕量級、高性能的 web server 主要可以干兩件事情:

〉直接作為http server(代替apache,對PHP需要FastCGI處理器支持);
〉另外一個功能就是作為反向代理服務器實現負載均衡

以下我們就來舉例說明如何使用 nginx 實現負載均衡。因為nginx在處理并發方面的優勢,現在這個應用非常常見。當然了Apache的 mod_proxy和mod_cache結合使用也可以實現對多臺app server的反向代理和負載均衡,但是在并發處理方面apache還是沒有 nginx擅長。

1)環境:

a. 我們本地是Windows系統,然后使用VirutalBox安裝一個虛擬的Linux系統。
在本地的Windows系統上分別安裝nginx(偵聽8080端口)和apache(偵聽80端口)。在虛擬的Linux系統上安裝apache(偵聽80端口)。
這樣我們相當于擁有了1臺nginx在前端作為反向代理服務器;后面有2臺apache作為應用程序服務器(可以看作是小型的server cluster。;-) );

b. nginx用來作為反向代理服務器,放置到兩臺apache之前,作為用戶訪問的入口;
nginx僅僅處理靜態頁面,動態的頁面(php請求)統統都交付給后臺的兩臺apache來處理。
也就是說,可以把我們網站的靜態頁面或者文件放置到nginx的目錄下;動態的頁面和數據庫訪問都保留到后臺的apache服務器上。

c. 如下介紹兩種方法實現server cluster的負載均衡。
我們假設前端nginx(為127.0.0.1:80)僅僅包含一個靜態頁面index.html;
后臺的兩個apache服務器(分別為localhost:80和158.37.70.143:80),一臺根目錄放置phpMyAdmin文件夾和test.php(里面測試代碼為print “server1“;),另一臺根目錄僅僅放置一個test.php(里面測試代碼為 print “server2“;)。

2)針對不同請求 的負載均衡:

a. 在最簡單地構建反向代理的時候 (nginx僅僅處理靜態不處理動態內容,動態內容交給后臺的apache server來處理),我們具體的設置為:在nginx.conf中修改:
復制代碼 代碼如下:

location ~ \.php$ {
proxy_pass 158.37.70.143:80 ;
}

〉 這樣當客戶端訪問localhost:8080/index.html的時候,前端的nginx會自動進行響應;
〉當用戶訪問localhost:8080/test.php的時候(這個時候nginx目錄下根本就沒有該文件),但是通過上面的設置 location ~ \.php$(表示正則表達式匹配以.php結尾的文件,詳情參看location是如何定義和匹配的 http://wiki.nginx.org/NginxHttpCoreModule) ,nginx服務器會自動pass給 158.37.70.143的apache服務器了。該服務器下的test.php就會被自動解析,然后將html的結果頁面返回給nginx,然后 nginx進行顯示(如果nginx使用memcached模塊或者squid還可以支持緩存),輸出結果為打印server2。

如上是最為簡單的使用nginx做為反向代理服務器的例子;

b. 我們現在對如上例子進行擴展,使其支持如上的兩臺服務器。
我們設置nginx.conf的server模塊部分,將對應部分修改為:
復制代碼 代碼如下:

location ^~ /phpMyAdmin/ {
proxy_pass 127.0.0.1:80 ;
}
location ~ \.php$ {
proxy_pass 158.37.70.143:80 ;
}

上面第一個部分location ^~ /phpMyAdmin/,表示不使用正則表達式匹配(^~),而是直接匹配,也就是如果客戶端訪問的 URL是以http://localhost:8080/phpMyAdmin/ 開頭的話(本地的nginx目錄下根本沒有phpMyAdmin目錄),nginx會自動pass到127.0.0.1:80 的Apache服務器,該服務器對phpMyAdmin目錄下的頁面進行解析,然后將結果發送給nginx,后者顯示;
如果客戶端訪問URL是http://localhost/test.php 的話,則會被pass到158.37.70.143:80 的apache進行處理。

因此綜上,我們實現了針對不同請求的負載均衡。
〉如果用戶訪問靜態頁面index.html,最前端的nginx直接進行響應;
〉如果用戶訪問test.php頁面的話,158.37.70.143:80 的Apache進行響應;
〉如果用戶訪問目錄phpMyAdmin下的頁面的話,127.0.0.1:80 的Apache進行響應;

3)訪問同一頁面 的負載均衡:
即用戶訪問http://localhost:8080/test.php 這個同一頁面的時候,我們實現兩臺服務器的負載均衡 (實際情況中,這兩個服務器上的數據要求同步一致,這里我們分別定義了打印server1和server2是為了進行辨認區別)。

a. 現在我們的情況是在windows下nginx是localhost偵聽8080端口;
兩臺apache,一臺是127.0.0.1:80(包含test.php頁面但是打印server1),另一臺是虛擬機的158.37.70.143:80(包含test.php頁面但是打印server2)。

b. 因此重新配置nginx.conf為:
〉首先在nginx的配置文件nginx.conf的http模塊中添加,服務器集群server cluster(我們這里是兩臺)的定義:
復制代碼 代碼如下:

upstream myCluster {
server 127.0.0.1:80 ;
server 158.37.70.143:80 ;
}

表示這個server cluster包含2臺服務器
〉然后在server模塊中定義,負載均衡:
復制代碼 代碼如下:

location ~ \.php$ {
proxy_pass http://myCluster ; #這里的名字和上面的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;
}

這樣的話,如果訪問http://localhost:8080/test.php 頁面的話,nginx目錄下根本沒有該文件,但是它會自動將其pass到myCluster定義的服務區機群中,分別由127.0.0.1:80;或者158.37.70.143:80;來做處理。
上面在定義upstream的時候每個server之后沒有定義權重,表示兩者均衡;如果希望某個更多響應的話例如:
復制代碼 代碼如下:

upstream myCluster {
server 127.0.0.1:80 weight=5;
server 158.37.70.143:80 ;
}

這樣表示5/6的幾率訪問第一個server,1/6訪問第二個。另外還可以定義max_fails和fail_timeout等參數。
http://wiki.nginx.org/NginxHttpUpstreamModule

綜上,我們使用nginx的反向代理服務器reverse proxy server的功能,將其布置到多臺apache server的前端。
nginx僅僅用來處理靜態頁面響應和動態請求的代理pass,后臺的apache server作為app server來對前臺pass過來的動態頁面進行處理并返回給nginx。

通過以上的架構,我們可以實現nginx和多臺apache構成的機群cluster的負載均衡。
兩種均衡:
1)可以在nginx中定義訪問不同的內容,代理到不同的后臺server; 如上例子中的訪問phpMyAdmin目錄代理到第一臺server上;訪問test.php代理到第二臺server上;
2)可以在nginx中定義訪問同一頁面,均衡 (當然如果服務器性能不同可以定義權重來均衡)地代理到不同的后臺server上。 如上的例子訪問test.php頁面,會均衡地代理到server1或者server2上。
實際應用中,server1和server2上分別保留相同的app程序和數據,需要考慮兩者的數據同步。
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