nginx路由加载权重

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mob6454cc70863a 2024-09-06 14:53:04

文章标签 nginx路由加载权重 nginx 服务器 Nginx 文章分类 深度学习人工智能

一.Nginx反向代理调度器(7层代理服务器调度器)

问题

使用Nginx实现Web反向代理功能，实现如下功能：
后端Web服务器两台，可以使用httpd实现
Nginx采用轮询的方式调用后端Web服务器
两台Web服务器的权重要求设置为不同的值
最大失败次数为1，失败超时时间为30秒

方案

使用4台RHEL7虚拟机，其中一台作为Nginx代理服务器，该服务器需要配置两块网卡，IP地址分别为192.168.4.5和192.168.2.5，两台Web服务器IP地址分别为192.168.2.100和192.168.2.200。客户端测试主机IP地址为192.168.4.10。如图-1所示。

nginx路由加载权重_Nginx

部署实施后端Web服务器

部署后端Web1服务器

后端Web服务器可以简单使用yum方式安装httpd实现Web服务，为了可以看出后端服务器的不同，可以将两台后端服务器的首页文档内容设置为不同的内容。

[root@web1 ~]# yum  -y  install  httpd
[root@web1 ~]# echo "192.168.2.100" > /var/www/html/index.html
[root@web1 ~]# systemctl restart httpd

部署后端Web2服务器

[root@web2 ~]# yum  -y  install  httpd
[root@web2 ~]# echo "192.168.2.200" > /var/www/html/index.html
[root@web2 ~]# systemctl restart httpd

配置Nginx服务器，添加服务器池，实现反向代理功能

修改/usr/local/nginx/conf/nginx.conf配置文件

[root@proxy ~]# vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
    .. ..
    http {
    .. ..
    upstream webserver {
                    server 192.168.2.100:80;	#使用upstream定义后端服务器集群，集群名称任意(如webserver)
                    server 192.168.2.200:80;	 #使用server定义集群中的具体服务器和端口
            }
    .. ..
    server {
            listen        80;
            server_name  localhost;
                location / {
                proxy_pass http://webserver;	#通过proxy_pass将用户的请求转发给webserver集群
                root   html;
                index  index.html index.htm;
            }
    }

重新加载配置

[root@proxy ~]# /usr/local/nginx/sbin/nginx -s reload
请先确保nginx是启动状态，否则运行该命令会报错,报错信息如下：
[error] open() "/usr/local/nginx/logs/nginx.pid" failed (2: No such file or directory)

客户端使用浏览器访问代理服务器测试轮询效果

[root@client ~]# curl http://192.168.4.5            //使用该命令多次访问查看效果
[root@client ~]# curl http://192.168.4.5            //使用该命令多次访问查看效果

配置upstream服务器集群池属性

设置失败次数，超时时间，权重weight可以设置后台服务器的权重，max_fails可以设置后台服务器的失败次数，fail_timeout可以设置后台服务器的失败超时时间。

[root@proxy ~]# vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
    .. ..
    http {
    .. ..
    upstream webserver {
                    server 192.168.2.100 weight=1 max_fails=1 fail_timeout=30;
                    server 192.168.2.200 weight=2 max_fails=2 fail_timeout=30;
                    server 192.168.2.101 down;
            }
    #weight设置服务器权重值，默认值为1
    #max_fails设置最大失败8次数，测试服务器几次才确认服务器失败
    #fail_timeout设置访问失败后再次访问间隔时间，单位为秒
    #down标记服务器已关机，不参与集群调度(如果某天机器坏掉需要几天时间修理,现在则可以为这个主机地址后加dawn)
    .. ..
    server {
            listen        80;
            server_name  localhost;
                location / {
                proxy_pass http://webserver;
            }
    }

重新加载配置

[root@proxy ~]# /usr/local/nginx/sbin/nginx -s reload
#请先确保nginx是启动状态，否则运行该命令会报错,报错信息如下：
#[error] open() "/usr/local/nginx/logs/nginx.pid" failed (2: No such file or directory)

关闭一台后端服务器（如web1）

[root@web1 ~]# systemctl stop httpd

客户端使用浏览器访问代理服务器测试轮询效果

[root@client ~]# curl http://192.168.4.5            //使用该命令多次访问查看效果

再次启动后端服务器的httpd（如web1）

[root@web1 ~]# systemctl start httpd

客户端再次使用浏览器访问代理服务器测试轮询效果

[root@client ~]# curl http://192.168.4.5            //使用该命令多次访问查看效果

配置upstream服务器集群的调度算法

原地址哈希(ip_hash):相同的客户端始终访问相同的服务器

设置相同客户端访问相同Web服务器

[root@proxy ~]# vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
.. ..
http {
.. ..
upstream webserver {
                ip_hash;	#通过ip_hash设置调度规则为：相同客户端访问相同服务器
                server 192.168.2.100 weight=1 max_fails=2 fail_timeout=10;
                server 192.168.2.200 weight=2 max_fails=2 fail_timeout=10;
        }
.. ..
server {
        listen        80;
        server_name  www.tarena.com;
            location / {
            proxy_pass http://webserver;
        }
}

重新加载配置

[root@proxy ~]# /usr/local/nginx/sbin/nginx -s reload
请先确保nginx是启动状态，否则运行该命令会报错,报错信息如下：
[error] open() "/usr/local/nginx/logs/nginx.pid" failed (2: No such file or directory)

客户端使用浏览器访问代理服务器测试轮询效果

[root@client ~]# curl http://192.168.4.5            //使用该命令多次访问查看效果

`七层调度器只能做网站代理,四层调度器基于(TCP/UDP)几乎可以做任何服务的代理`

二.Nginx的TCP/UDP调度器(4层代理服务器调度器)

问题

使用Nginx实现TCP/UDP调度器功能，实现如下功能：
后端SSH服务器两台
Nginx从1.9版本才开始支持该模块
Nginx编译安装时需要使用–with-stream，开启ngx_stream_core_module模块
Nginx采用轮询的方式调用后端SSH服务器

方案

使用4台RHEL7虚拟机，其中一台作为Nginx代理服务器，该服务器需要配置两块网卡，IP地址分别为192.168.4.5和192.168.2.5，两台SSH服务器IP地址分别为192.168.2.100和192.168.2.200。客户端测试主机IP地址为192.168.4.10。

nginx路由加载权重_服务器_02

部署支持4层TCP/UDP代理的Nginx服务器

部署nginx服务器

编译安装必须要使用–with-stream参数开启4层代理模块。

[root@proxy ~]# yum -y install gcc pcre-devel openssl-devel     //安装依赖包
[root@proxy ~]# tar  -xf   nginx-1.12.2.tar.gz
[root@proxy ~]# cd  nginx-1.12.2
[root@proxy nginx-1.12.2]# ./configure   \
> --with-http_ssl_module \    //开启SSL加密功能
> --with-stream         //开启4层反向代理功能
[root@proxy nginx-1.12.2]# make && make install     //编译并安装

配置Nginx服务器，添加服务器池，实现TCP/UDP反向代理功能

修改/usr/local/nginx/conf/nginx.conf配置文件

`书写的所有TCP/UDP反向代理参数不能写在http里面,写在http上面`

[root@proxy ~]# vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
    stream {
                upstream backend {		//定义集群
                   server 192.168.2.100:22;		//后端SSH服务器的IP和端口如果是mysql集群端口就写为3306
                   server 192.168.2.200:22;
    }
                server {
                    listen 12345;   //Nginx监听的端口12345
                    地址冲突问题
                    网络原则:ip地址唯一对应一台主机,端口唯一对应一个服务(两个服务不能使用一个端口)
                    当两个服务都想霸占一个端口时会产生冲突,所以不能使用22端口进行监听.
                     proxy_pass backend;  
                 }
    }
    http {
    .. ..
    }

重新加载配置

[root@proxy ~]# /usr/local/nginx/sbin/nginx -s reload
#请先确保nginx是启动状态，否则运行该命令会报错,报错信息如下：
#[error] open() "/usr/local/nginx/logs/nginx.pid" failed (2: No such file or directory)

客户端使用访问代理服务器测试轮询效果

[root@client ~]# ssh 192.168.4.5 -p 12345            //使用该命令多次访问查看效果

三.Nginx常见问题处理优化

问题
本案例要求对Nginx服务器进行适当优化，解决如下问题，以提升服务器的处理性能：
如何自定义返回给客户端的404错误页面
如何查看服务器状态信息
如果客户端访问服务器提示“Too many open files”如何解决
如何解决客户端访问头部信息过长的问题
如何让客户端浏览器缓存数据
客户机访问此Web服务器验证效果：
使用ab压力测试软件测试并发量
编写测试脚本生成长头部信息的访问请求
客户端访问不存在的页面，测试404错误页面是否重定向

自定义报错页面

优化前，客户端使用浏览器访问不存在的页面，会提示404文件未找到

[root@client ~]# firefox http://192.168.4.5/xxxxx        //访问一个不存在的页面

修改Nginx配置文件，自定义报错页面

[root@proxy ~]# vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
.. ..
        charset utf-8;                    //仅在需要中文时修改该选项
error_page   404  /404.html;    //自定义错误页面
.. ..
[root@proxy ~]# vim /usr/local/nginx/html/404.html        //生成错误页面
Oops,No NO no page …
[root@proxy ~]# nginx -s reload
#请先确保nginx是启动状态，否则运行该命令会报错,报错信息如下：
#[error] open() "/usr/local/nginx/logs/nginx.pid" failed (2: No such file or directory)

优化后，客户端使用浏览器访问不存在的页面，会提示自己定义的40x.html页面

[root@client ~]# firefox http://192.168.4.5/xxxxx        //访问一个不存在的页面

常见http状态码
常见http状态码可用参考表所示,200一切正常,300代表重定向,400代表用户错了,500代表服务器错了

nginx路由加载权重_服务器_03

如何查看服务器状态信息（非常重要的功能）

编译安装时使用–with-http_stub_status_module开启状态页面模块

[root@proxy ~]# tar  -zxvf   nginx-1.12.2.tar.gz
[root@proxy ~]# cd  nginx-1.12.2
[root@proxy nginx-1.12.2]# ./configure   \
> --with-http_ssl_module                        //开启SSL加密功能
> --with-stream                                //开启TCP/UDP代理模块
> --with-http_stub_status_module                //开启status状态页面
[root@proxy nginx-1.12.2]# make && make install    //编译并安装

启用Nginx服务并查看监听端口状态
ss命令可以查看系统中启动的端口信息，该命令常用选项如下：
-a显示所有端口的信息
-n以数字格式显示端口号
-t显示TCP连接的端口
-u显示UDP连接的端口
-l显示服务正在监听的端口信息，如httpd启动后，会一直监听80端口
-p显示监听端口的服务名称是什么（也就是程序名称）
注意：在RHEL7系统中可以使用ss命令替代netstat命令，功能一样，选项一样。

[root@proxy ~]# /usr/local/nginx/sbin/nginx
[root@proxy ~]# netstat  -anptu  |  grep nginx
tcp        0        0 0.0.0.0:80        0.0.0.0:*        LISTEN        10441/nginx
[root@proxy ~]# ss  -anptu  |  grep nginx

修改Nginx配置文件，定义状态页面

[root@proxy ~]# cat /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
… …
location /status {
                stub_status on;
                 #allow IP地址;
                 #deny IP地址;
        }
… …
[root@proxy ~]# nginx

优化后，查看状态页面信息

[root@proxy ~]# curl  http://192.168.4.5/status
Active connections: 1 
server accepts handled requests
 10 10 3 
Reading: 0 Writing: 1 Waiting: 0

Active connections：当前活动的连接数量。
Accepts：已经接受客户端的连接总数量。
Handled：已经处理客户端的连接总数量。
（一般与accepts一致，除非服务器限制了连接数量）。
Requests：客户端发送的请求数量。
Reading：当前服务器正在读取客户端请求头的数量。
Writing：当前服务器正在写响应信息的数量。
Waiting：当前多少客户端在等待服务器的响应。

优化Nginx并发量

优化前使用ab高并发测试

[root@proxy ~]# ab -n 2000 -c 2000 http://192.168.4.5/
Benchmarking 192.168.4.5 (be patient)
socket: Too many open files (24)                //提示打开文件数量过多

修改Nginx配置文件，增加并发量

[root@proxy ~]# vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
.. ..
worker_processes  2;                    //与CPU核心数量一致
events {
worker_connections 65535;        //每个worker最大并发连接数
}
.. ..
[root@proxy ~]# nginx -s reload

优化Linux内核参数（最大文件数量）

[root@proxy ~]# ulimit -a                        //查看所有属性值
[root@proxy ~]# ulimit -Hn 100000                //设置硬限制（临时规则）
[root@proxy ~]# ulimit -Sn 100000                //设置软限制（临时规则）
[root@proxy ~]# vim /etc/security/limits.conf
    .. ..
*               soft    nofile            100000
*               hard    nofile            100000
#该配置文件分4列，分别如下：
#用户或组    硬限制或软限制    需要限制的项目   限制的值

优化后测试服务器并发量（因为客户端没调内核参数，所以在proxy测试）

[root@proxy ~]# ab -n 2000 -c 2000 http://192.168.4.5/

优化Nginx数据包头缓存

优化前，使用脚本测试长头部请求是否能获得响应

[root@proxy ~]# cat lnmp_soft/buffer.sh 
#!/bin/bash
URL=http://192.168.4.5/index.html?
for i in {1..5000}
do
    URL=${URL}v$i=$i
done
curl $URL                                //经过5000次循环后，生成一个长的URL地址栏
[root@proxy ~]# ./buffer.sh
.. ..
<center><h1>414 Request-URI Too Large</h1></center>        //提示头部信息过大

修改Nginx配置文件，增加数据包头部缓存大小

[root@proxy ~]# vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
.. ..
http {
client_header_buffer_size    1k;        //默认请求包头信息的缓存    
large_client_header_buffers  4 4k;        //大请求包头部信息的缓存个数与容量
.. ..
}
[root@proxy ~]# nginx -s reload

优化后，使用脚本测试长头部请求是否能获得响应

[root@proxy ~]#cat cat buffer.sh 
#!/bin/bash
URL=http://192.168.4.5/index.html?
for i in {1..5000}
do
    URL=${URL}v$i=$i
done
curl $URL
[root@proxy ~]# ./buffer.sh

浏览器本地缓存静态数据

1）使用Firefox浏览器查看缓存

以Firefox浏览器为例，在Firefox地址栏内输入about:cache将显示Firefox浏览器的缓存信息，如图所示，点击List Cache Entries可以查看详细信息。

nginx路由加载权重_服务器_04

2）清空firefox本地缓存数据，如图所示。

nginx路由加载权重_nginx路由加载权重_05

修改Nginx配置文件，定义对静态页面的缓存时间

[root@proxy ~]# vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
server {
        listen       80;
        server_name  localhost;
        location / {
            root   html;
            index  index.html index.htm;
        }
location ~* \.(jpg|jpeg|gif|png|css|js|ico|xml)$ {
expires        30d;            //定义客户端缓存时间为30天
}
}
[root@proxy ~]# cp /usr/share/backgrounds/day.jpg /usr/local/nginx/html
[root@proxy ~]# nginx -s reload
#请先确保nginx是启动状态，否则运行该命令会报错,报错信息如下：
#[error] open() "/usr/local/nginx/logs/nginx.pid" failed (2: No such file or directory)

优化后，使用Firefox浏览器访问图片，再次查看缓存信息

[root@client ~]# firefox http://192.168.4.5/day.jpg

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