分布式架构——Nginx 反向代理与负载均衡

访问请移步至(David’s Wikipedia) https://www.qingdujun.com/ ，这里有能“击穿”平行宇宙的乱序并行字节流…

---

原文地址：https://www.qingdujun.com/zh-CN/nginx-proxy-loadbalancing.html

---

本文介绍一下使用Nginx反向代理来做负载均衡。使用十分简单，只需要配置upstream并选择负载均衡策略，再配置server反向代理功能就全部搞定了。

架设Nginx服务

直接使用Docker启动一台虚拟Nginx服务器。

$ sudo docker run --net=pub_net --ip=192.168.1.13 --name macvlan_ngx1 --restart always -d nginx

配置Nginx服务——反向代理与负载均衡

Nginx的主配置文件位于/etc/nginx/nginx.conf中。默认内容如下：

user  nginx;
worker_processes  1;

error_log  /var/log/nginx/error.log warn;
pid        /var/run/nginx.pid;


events {
    worker_connections  1024;
}


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

    log_format  main  '$remote_addr - $remote_user [$time_local] "$request" '
                      '$status $body_bytes_sent "$http_referer" '
                      '"$http_user_agent" "$http_x_forwarded_for"';

    access_log  /var/log/nginx/access.log  main;

    sendfile        on;
    #tcp_nopush     on;

    keepalive_timeout  65;

    #gzip  on;

    include /etc/nginx/conf.d/*.conf;
}

可以很明显的看到/etc/nginx/conf.d/*.conf中的所有.conf后缀的都会被自动加载作为配置文件。为此，自定义配置文件时，直接在conf.d目录下新建后缀为.conf的文件即可。

以下给出一份配置文件，主要用于Nginx往Tomcat转发的负载均衡。我在Docker中虚拟出了5台Tomcat服务器（192.168.1.[19-23]）。

其中，由两台Tomcat服务器组成了Web Server 1服务器组（采用ip_hash算法，就是根据ip做转发）。用3台Tomcat组成了Web Server 2服务器组（设置服务器转发权重）。

upstream webserver1 {
    ip_hash;
    server 192.168.1.19:8080;
    server 192.168.1.20:8080;
}

upstream webserver2 {
    server 192.168.1.21:8080 weight=5;
    server 192.168.1.22:8080 weight=3;
    server 192.168.1.23:8080 weight=2;
}

server {
    listen 80;
    server_name tomcat1.com tomcat2.com;

    location / {
        proxy_pass http://webserver1;
    }
    location /hello {
        proxy_pass http://webserver1/hello;
    }
}

server {
    listen 80;
    server_name tomcat3.com tomcat4.com tomcat5.com;

    location / {
        proxy_pass http://webserver2;
    }
    location /world {
        proxy_pass http://webserver2/world;
    }
}

server {
    listen 80;
    server_name pc.com;

    location / {
		proxy_pass https://www.baidu.com/;
    }
}

一些注意事项

有几点需要注意的，Nginx收到请求之后，会获取请求的Host字段，然后根据Host内容匹配server_name然后转发给不同的server。

转发时直接使用proxy_pass指令即可，路径中可以写upstream以实现负载均衡。

下面摘录了百度的一个请求内容。

GET / HTTP/1.1
Host: www.baidu.com
Connection: keep-alive
Cache-Control: max-age=0
Upgrade-Insecure-Requests: 1
User-Agent: Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; WOW64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) 
Chrome/68.0.3440.84 Safari/537.36
Accept: text/html,application/xhtml+xml,application/xml;
q=0.9,image/webp,image/apng,*/*;q=0.8
Accept-Encoding: gzip, deflate, br
Accept-Language: zh-CN,zh;q=0.9,en;q=0.8,ja;q=0.7,ru;q=0.6
Cookie: //...

正因为这样，我曾尝试着在发起Http请求的时候动态设置Host字段，但是一直没成功（总是被总动纠正为当前的url）。后来查阅相关资料说是Http协议不让设置Host字段。

那么，如何使用上Nginx的server_name机制？这里一般就只能用DNS解析了，如果正式买了域名的话，比如baidu.com，会由域名注册商提供DNS解析。

当然，这里只是测试，可以直接修改本地的hosts文件，设置域名和IP的映射关系，以达到DNS解析的效果。

配置hosts文件

由于，这里只启动了一台IP为192.168.1.13的Nginx服务器，那么在我的开发机（Windows 10，192.168.1.2）上的C:\Windows\System32\drivers\etc\hosts文件中可以做以下映射。

192.168.1.13 tomcat1.com
192.168.1.13 tomcat2.com
192.168.1.13 tomcat3.com
192.168.1.13 tomcat4.com
192.168.1.13 tomcat5.com
192.168.1.13 pc.com

浏览器访问Nginx服务器

好了，测试Nginx配置文件的有效性（这里-t后不需要添加任何内容，不要写成nginx -t /etc/nginx/nginx.conf）：

# nginx -t
nginx: the configuration file /etc/nginx/nginx.conf syntax is ok
nginx: configuration file /etc/nginx/nginx.conf test is successful

重新载入Nginx

# nginx -s reload
2018/10/28 14:18:44 [notice] 24#24: signal process started

此时，就可以在开发机的浏览器中访问Nginx服务器，查看具体的反向代理与负载均衡效果了：

http://tomcat1.com/
http://tomcat2.com/hello
http://tomcat3.com/world
http://pc.com/

©qingdujun
2018-11-27 北京 海淀

References:
[1] https://blog.csdn.net/wy757510722/article/details/75267431?utm_source=blogxgwz0
[2] https://blog.csdn.net/qq_21768483/article/details/78339450?utm_source=blogxgwz1
[3] https://www.w3cschool.cn/nginx/nginx-d1aw28wa.html
[4] https://blog.csdn.net/u012486840/article/details/52787282
[5] https://chrome.google.com/webstore/category/extensions?hl=zh-CN
[6] http://www.hangge.com/blog/cache/detail_1697.html
[7] https://www.telerik.com/fiddler
[8] https://blog.phpgao.com/nginx_config.html
[9] https://www.v2ex.com/t/305568
[10] https://js8.in/2011/10/29/检查nginx配置，重载配置以及重启的方法/