Nginx入门到实战（3）负载均衡和缓存服务

fredshare 发布于2019-07-01 12:28 / 991人阅读

摘要：负载均衡与缓存服务也是属于的实用场景之一，因为模块相对重要，所以没有一同放入入门到实战场景实现篇文章中，将其多带带提取出来一负载均衡负载均衡的实现方法就是我们上章介绍的反向代理。

负载均衡与缓存服务也是属于 nginx 的实用场景之一，因为模块相对重要，所以没有一同放入 Nginx入门到实战（2）场景实现篇 文章中，将其多带带提取出来

一、负载均衡

负载均衡的实现方法就是我们上章介绍的反向代理 。将客户的请求通过 nginx 分发（反向代理）到一组多台不同的服务器上

这一组服务器我们称为 服务池（upstream server），池内的每一个服务器称为一个单元，服务池内将对每一个单元进行请求轮训，实现负载均衡

#配置
语法：upstream name ...
默认：——
位置：http

upstream #自定义组名 {
    server x1.baidu.com;    #可以是域名
    server x2.baidu.com;    
    #server x3.baidu.com    
                            #down         不参与负载均衡
                            #weight=5;    权重，越高分配越多  
                            #backup;      预留的备份服务器
                            #max_fails    允许失败的次数
                            #fail_timeout 超过失败次数后，服务暂停时间
                            #max_coons    限制最大的接受的连接数
                            #根据服务器性能不同，配置适合的参数
    
    #server 106.xx.xx.xxx;        可以是ip
    #server 106.xx.xx.xxx:8080;   可以带端口号
    #server unix:/tmp/xxx;        支出socket方式
}

假设我们有三台服务器，并且假设它们的IP地址，前端负载均衡服务器A（127.0.0.1），后台服务器B（127.0.0.2），后台服务器C（127.0.0.3）

新建文件 proxy.conf，内容如下，上一章介绍的反向代理配置

proxy_redirect default;
proxy_set_header Host $http_host;
proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
proxy_connect_timeout 30;
proxy_send_timeout 60;
proxy_read_timeout 60;
proxy_buffer_size 32k;
proxy_buffering on;
proxy_buffers 4 128k;
proxy_busy_buffers_size 256k;
proxy_max_temp_file_size 256k;

#服务器A的配置
http {
    ...
    upstream xxx {
        server 127.0.0.2;
        server 127.0.0.3;
    }
    server {
        liseten 80;
        server_name localhost;
        location / {
            proxy_pass http://xxx     #upstream 对应自定义名称
            include proxy.conf;  
        }
    }
}

#服务器B、服务器C的配置
server {
    liseten 80;
    server_name localhost;
    location / {
         index  index.html
    }
}

调度算法

轮训：按时间顺序逐一分配到不同的后端服务器

加权轮训：weight值越大，分配到的几率越高

ip_hash：每个请求按访问IP的hash结果分配，这样来自同一个IP固定访问一个后端服务器

least_conn：最少链接数，哪个机器连接数少就分发给谁

url_hash：按照访问的URL的hash结果来分配请求，每一个URL定向到同一个后端服务器

hash关键数值：hash自定义key

ip_hash 配置

  upstream xxx {
        ip_hash;
        server 127.0.0.2;
        server 127.0.0.3;
  }

ip_hash存在缺陷，当前端服务器再多一层时，将获取不到用户的正确IP，获取的将是前一个前端服务器的IP，因此 nginx1.7.2版本推出了 url_hash

url_hash 配置

  upstream xxx {
        hash $request_uri;
        server 127.0.0.2;
        server 127.0.0.3;
  }

二、缓存服务

1. 缓存类型

服务端缓存：缓存存储在后端服务器，如redis,memcache

代理缓存：缓存存储在代理服务器或者中间件上，它的内容是从后端服务器获取的，但是保存在自己本地

客户端缓存：缓存在浏览器内的

2. nginx 代理缓存
客户端请求nginx，nginx查看本地是否有缓存数据，若有直接返回给客户端，若没有再去后端服务器请求

http {          
    proxy_cache_path    /var/www/cache #缓存地址
                        levels=1:2 #目录分级
                        keys_zone=test_cache:10m #开启的keys空间名字:空间大小(1m可以存放8000个key)
                        max_size=10g #目录最大大小(超过时，不常用的将被删除)
                        inactive=60m #60分钟内没有被访问的缓存将清理
                        use_temp_path=pff; #是否开启存放临时文件目录，关闭默认存储在缓存地址 
                                         
    server {
        ...
        location / {
            proxy_cache test_cache;    #开启缓存对应的名称，在keys_zone命名好
            proxy_cache_valid 200 304 12h;    #状态码为200 304的缓存12小时
            proxy_cache_valid any 10m;    #其他状态缓存10小时
            proxy_cache_key $host$uri$is_args$args;    #设置key值
            add_header Nginx-Cache "$upstream_cache_status";
        }     
    }                    
}

当有个特定请求我们不需要缓存的时候，在上面配置的内容中加入以下配置

server {
    ...
    if ($request_uri ~ ^/(login|register) ) {    #当请求地址有login或register时
        set $nocache = 1;    #设置一个自定义变量为true
    }  
    location / {
        proxy_no_cache $nocache $arg_nocache $arg_comment;
        proxy_no_cache $http_pragma $http_authoriztion;
    }
}

3. 分片请求

早期版本 nginx 对大文件的分片请求不支持缓存，1.9版本后slice模块实现了这个功能
前端发起请求，nginx去获取这个请求文件的大小，若超过我们的定义slice的大小，会进行切片，分割成多个小的请求去请求后端，到前端就成为一个一个独立的缓存文件

优势：每个子请求收到的数据都会形成独立文件，一个请求中断了，其他请求不受影响，原本情况请求中断，再次请求文件将从头开始，而开启分片请求，就接下去获取未请求的小文件

劣势：当文件很大或者slice很小时，可能会导致文件描述符耗尽等情况

 语法：   slice size;    #当大文件请求时，设置size为每个小文件的大小
 默认：   slice 0;
 位置：   http/server/location

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