nginx负载均衡案例和高可用keepalived

一、案例1：根据用户的客户端转发请求

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1.1 环境准备

服务器名称	内网IP	外网IP
lb01	172.16.1.5	10.0.0.5	负载均衡
web01	172.16.1.7	10.0.0.7	存放PC端的页面
web02	172.16.1.8	10.0.0.8	存放移动端的页面

1.2 创建环境

\\web01
echo this is PC website>/app/www/lidao.html

\\web02
echo this is Mobile website>/app/www/lidao.html

1.3 lb01命令行测试

[root@lb01 ~]# curl 10.0.0.[7-8]/lidao.html

[1/2]: 10.0.0.7/lidao.html --> 
--_curl_--10.0.0.7/lidao.html
this is PC website

[2/2]: 10.0.0.8/lidao.html --> 
--_curl_--10.0.0.8/lidao.html
this is Mobile website
[root@lb01 ~]# 

1.4 在lb01判断客户端类型，

[root@lb01 /etc/nginx]# cat nginx.conf
……
    upstream default_pools{
        server 10.0.0.7:80 weight=1 max_fails=1 fail_timeout=10s;
    }
    upstream mobile_pools{
        server 10.0.0.8:80 weight=1 max_fails=1 fail_timeout=10s;
    }
    server{ 
        listen 80;
        server_name www.oldboy.com;
        location / {
            if ($http_user_agent ~* "Android|IOS") { 
                proxy_pass http://mobile_pools;
            }
        proxy_pass http://default_pools;
        proxy_set_header Host $host;
        proxy_set_header X_Forwarded-For $remote_addr;
        }
    }
……
[root@lb01 /etc/nginx]# nginx -t
nginx: the configuration file /etc/nginx/nginx.conf syntax is ok
nginx: configuration file /etc/nginx/nginx.conf test is successful
[root@lb01 /etc/nginx]# systemctl reload nginx

1>在命令行进行测试

[root@lb01 /etc/nginx]# curl 10.0.0.5/lidao.html
this is PC website
[root@lb01 /etc/nginx]# curl -A ios 10.0.0.5/lidao.html
this is Mobile website
[root@lb01 /etc/nginx]# 

2>在火狐浏览器进行
首先，下载安装firefox，安装 user agent switch 插件

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其次，打开火狐浏览器进行测试

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二、案例2：动静态分离

根据用户的uri进行转发location

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2.1 环境准备

服务器名称	内网IP	外网IP
lb01	172.16.1.5	10.0.0.5	负载均衡
web01	172.16.1.7	10.0.0.7	模拟存放上传/upload
web02	172.16.1.8	10.0.0.8	模拟存放静态网页static
web03	172.16.1.9	10.0.0.9	模拟存放动态网页（默认）

2.2 创建环境

\\\\web01 
[root@web01 ~]# mkdir -p  /app/www/upload/
[root@web01 ~]# echo  this is upload  >/app/www/upload/guoav.html
[root@web01 ~]# 

\\\\web02  
[root@web02 ~]# mkdir -p  /app/www/static/
[root@web02 ~]# echo  this is static  >/app/www/static/guoav.html 
[root@web02 ~]# 

\\\\web03  
[root@web03 ~]# mkdir -p  /app/www/
[root@web03 ~]# echo  this is default  >/app/www/guoav.html 
[root@web03 ~]#

检查模拟环境是否ok

[root@web01 ~]# curl 10.0.0.7/upload/guoav.html
this is upload
[root@web01 ~]# curl 10.0.0.8/static/guoav.html
this is static
[root@web01 ~]# curl 10.0.0.9/guoav.html
this is default
[root@web01 ~]# 

2.3 配置lb01

[root@lb01 /etc/nginx]# cat nginx.conf
…… 
    upstream upload{
        server 10.0.0.7:80 weight=1 max_fails=1 fail_timeout=10s;
    }
    upstream static{
        server 10.0.0.8:80 weight=1 max_fails=1 fail_timeout=10s;
    }
    upstream default{
        server 10.0.0.9:80 weight=1 max_fails=1 fail_timeout=10s;
    }
    server{ 
        listen 80;
        server_name www.oldboy.com;
        location /upload {
            proxy_pass http://upload;
        proxy_set_header Host $host;
        proxy_set_header X_Forwarded-For $remote_addr;
        }
        location /static {
            proxy_pass http://static;
        proxy_set_header Host $host;
        proxy_set_header X_Forwarded-For $remote_addr;
        }
        location / {
            proxy_pass http://default;
        proxy_set_header Host $host;
        proxy_set_header X_Forwarded-For $remote_addr;
        }
    }
……
[root@lb01 /etc/nginx]# 
[root@lb01 /etc/nginx]# nginx -t
nginx: the configuration file /etc/nginx/nginx.conf syntax is ok
nginx: configuration file /etc/nginx/nginx.conf test is successful
[root@lb01 /etc/nginx]# systemctl reload nginx 

2.4 浏览器测试

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根据用户请求文件类型进行转发

三、负载均衡的排查思路

四、负载均衡的轮询算法

默认轮询（rr）
加权轮询（wrr）：weight
最小连接数（least conn）：根据后端服务器连接数分配任务
ip_hash：只要客户端ip地址相同就会被转发到同一台机器上※※

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五、会话保持

cookie和session

1>cookie和session共同点：

存放用户修改
key value类型，变量和变量内容

2>cookie和session区别：

cookie：
存放在浏览器里面
存放简单的信息或存放钥匙
开发设置的
相应的时候服务器给你设置

session：
存放在服务器中--redis中
存放敏感信息
锁头

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六、高可用keepalived

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Keepalived服务的工作原理※※※

1> Keepalived高可用对之间是通过VRRP进行通信的，VRRP是通过竞选机制来确定主备的，主的优先高于备，因此，工作时主会优先获得所有的资源，备节点处于等待状态，当主挂了的时候，备节点就会接管主节点的资源，然后顶替主节点对外提供服务。
2> 在Keepalived服务队之间，只有作为主的服务器会一直发送VRRP广播包，告诉备他还活着，此时备不会抢占主，当主不可用时，即备监听不到主发送的广播包时，就回启动相关服务接管资源，保证业务的连续性。
3> 接管速度最快可以小于1秒。

6.1 环境准备

服务器名称	内网IP	外网IP
lb01	172.16.1.5	10.0.0.5
lb02	172.16.1.6	10.0.0.6
web01	172.16.1.7	10.0.0.7
web02	172.16.1.8	10.0.0.8

1>每台机器安装好nginx
2>在lb01和lb02安装keepalived----yum install -y keepalived
3>启动服务，并设置开机自启动
  启动服务：systemctl start keepalived
  开机自启动：systemctl enable keepalived
4>检查服务：rpm -qa keepalived

6.2 配置文件

分为三个部分：
    GLOBAL CONFIGURATION：全局定义部分
    VRRPD CONFIGURATION：vrrp实例（rsync模块）
    LVS CONFIGURATION：通过keepalived配置文件控制lvs

6.3 keepalived配置文件详解

https://www.processon.com/view/link/5d034b4ee4b08ceab31b8e11

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6.4 配置keepalived

对lb01(主)和lb02(备)进行以下配置
注：配置时请注意lbo1主负载均衡与lb02备负载均衡有些不同

[root@lb01 /etc/keepalived]# cp keepalived.conf{,.bak}
[root@lb01 /etc/keepalived]# ll
total 8
-rw-r--r-- 1 root root 3598 Jan  6 16:47 keepalived.conf
-rw-r--r-- 1 root root 3598 Jun 14 15:56 keepalived.conf.bak
[root@lb01 /etc/keepalived]# cat keepalived.conf
! Configuration File for keepalived

global_defs {
    router_id lb01
}

vrrp_instance VI_1 {
    state MASTER
    interface eth0
    virtual_router_id 51
    priority 150
    advert_int 1
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass 1111
    }
    virtual_ipaddress {
     10.0.0.3/24 dev eth0 label eth0:1  
    }
}
[root@lb01 /etc/keepalived]# systemctl restart keepalived.service

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6.5 命令行测试

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6.7 抓包测试

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