Linux三阶段之十：nginx反向代理负载均衡

十、nginx反向代理负载均衡

（一）LNMP架构迁移数据库说明

迁移数据库：利用数据库备份命令（mysql mysqladmin mysqldump）

1） 备份数据库数据库信息

mysqldump -uroot -poldboy123 --all-databases >/tmp/bak.sql
 ll /tmp/bak.sql -h
 scp /tmp/bak.sql 172.16.1.51:/tmp/

2） 恢复数据库数据库信

##db01 
 mysql -uroot -poldboy123 </tmp/bak.sql
 ###db01添加新的用户
 grant all on wordpress.* to ‘172.16.1.0/255.255.255.0‘ identified by ‘oldboy123‘;
 flush privileges;
 mysql -uwordpress -poldboy123 -h 172.16.1.51

3） 数据库迁移完毕，修改网站连接数据库的配置文件

mysql -uwordpress -poldboy123 -h 172.16.1.51       <-- 修改配置文件之前，先测试网站web服务器与迁移后的数据库连通性	
vim wp-config.php                                  <-- 修改wordpress上的数据库连接参数信息
/** MySQL主机 */
define(‘DB_HOST‘,‘172.16.1.51‘)                    <-- 修改连接的主机信息，将localhost修改为172.16.1.51
说明：web服务器数据库此时可以关闭了

4）停止nginx服务器上MySQL服务

/etc/init.d/mysql stop

（二）LNMP架构数据迁移到NFS存储说明

01：先将原有目录中数据移出

cd /application/nginx/html/blog/wp-content/uploads
 mkdir /tmp/wordpress_backup -p
 mv ./* /tmp/wordpress_backup/
 
 数据存储到本地什么位置，获取方法
 ①. 通过网站页面右键点击，获取资源地址信息
 ②. find命令利用-mmin 5 
 ③. 利用inotify服务监控目录数据变化

02：NFS服务器上配置创建共享目录

vim /etc/exports
 /data 172.16.1.0/24(rw,sync,all_squash)
 showmount -e 172.16.1.31
 mount -t nfs 172.16.1.31:/data /mnt/
 
 showmount -e 172.16.1.31
 mount -t nfs 172.16.1.31:/data/ ./uploads/
 mv /tmp/wordpress_backup/* ./

（三）nginx反向代理负载均衡功能

客户端====代理服务器===web服务器	
客户端看到的服务端==代理服务器	
代理服务器====web服务器
反向代理功能架构
3台web服务器，组建出web服务器集群
web01  10.0.0.7   172.16.1.7
web02  10.0.0.8   172.16.1.8
web03  10.0.0.9   172.16.1.9
1台负载均衡服务器
lb01   10.0.0.5   172.16.1.5

①. 部署web服务器

第一个里程：安装部署nginx软件

mkdir /server/tools -p
cd /server/tools
wget http://nginx.org/download/nginx-1.12.2.tar.gz
tar xf nginx-1.12.2.tar.gz
yum install -y pcre-devel openssl-devel
useradd -M -s /sbin/nologin www
cd nginx-1.12.2
./configure --prefix=/application/nginx-1.12.2 --user=www --group=www --with-http_ssl_module --with-http_stub_status_module
make && make install
ln -s /application/nginx-1.12.2 /application/nginx
/application/nginx/sbin/nginx
netstat -lntup|grep nginx

第二个里程：编辑nginx配置文件

server {
    listen       80;
    server_name  www.etiantian.org;
    root   html/www;
    index  index.html index.htm;
}
server {
    listen       80;
    server_name  bbs.etiantian.org;
    root   html/bbs;
    index  index.html index.htm;
}
scp -rp /application/nginx/conf/nginx.conf 172.16.1.8:/application/nginx/conf/
scp -rp /application/nginx/conf/nginx.conf 172.16.1.9:/application/nginx/conf/

第三里程：创建模拟测试环境

mkdir /application/nginx/html/{www,bbs} -p
for name in www bbs;do echo "$(hostname) $name.etiantian.org" >/application/nginx/html/$name/oldboy.html;done
for name in www bbs;do cat /application/nginx/html/$name/oldboy.html;done

第四里程：在负载均衡服务器上，进行测试访问

curl -H host:www.etiantian.org 10.0.0.7/oldboy.html
 web01 www.etiantian.org
 curl -H host:bbs.etiantian.org 10.0.0.7/oldboy.html
 web01 bbs.etiantian.org
 curl -H host:www.etiantian.org 10.0.0.8/oldboy.html
 web02 www.etiantian.org
 curl -H host:bbs.etiantian.org 10.0.0.8/oldboy.html
 web02 bbs.etiantian.org
 curl -H host:www.etiantian.org 10.0.0.9/oldboy.html
 web03 www.etiantian.org
 curl -H host:bbs.etiantian.org 10.0.0.9/oldboy.html
 web03 bbs.etiantian.org

②. 部署负载均衡服务器

第一个里程：安装部署nginx软件

mkdir /server/tools -p
cd /server/tools
wget http://nginx.org/download/nginx-1.12.2.tar.gz
tar xf nginx-1.12.2.tar.gz
yum install -y pcre-devel openssl-devel
useradd -M -s /sbin/nologin www
cd nginx-1.12.2
./configure --prefix=/application/nginx-1.12.2 --user=www --group=www --with-http_ssl_module --with-http_stub_status_module
make && make install
ln -s /application/nginx-1.12.2 /application/nginx
/application/nginx/sbin/nginx
netstat -lntup|grep nginx

第二个里程：编写nginx反向代理配置文件

grep -Ev "#|^$" nginx.conf.default >nginx.conf

官方链接：http://nginx.org/en/docs/http/ngx_http_upstream_module.html#upstream
Syntax:	upstream name { ... }
Default:	—
Context:	http
eg：
upstream oldboy {
   server 10.0.0.7:80;
   server 10.0.0.8:80;
   server 10.0.0.9:80;
}
说明：upstream模块就类似定一个一个地址池或者说定一个web服务器组

官方链接：http://nginx.org/en/docs/http/ngx_http_proxy_module.html#proxy_pass
Syntax:	proxy_pass URL;
 Default:	—
 Context:	location, if in location, limit_except
eg：
location / {
   proxy_pass http://oldboy;
}
 说明：proxy_pass主要用于进行抛送用户访问请求给upstream模块中的相应节点服务器

worker_processes  1;
 events {
     worker_connections  1024;
 }
 http {
     include       mime.types;
     default_type  application/octet-stream;
     sendfile        on;
     keepalive_timeout  65;
     upstream oldboy {
         server 10.0.0.7:80;
         server 10.0.0.8:80;
         server 10.0.0.9:80;
     }
     server {
         listen       80;
         server_name  localhost;
         root   html;
         index  index.html index.htm;
       location / {
         proxy_pass http://oldboy;
        }   
     }
 }

/application/nginx/sbin/nginx -t
/application/nginx/sbin/nginx -s reload

第三个里程：进行访问负载均衡服务器测试

1）利用浏览器进行测试
   进行hosts解析
   http://www.etiantian.org/oldboy.html  <--利用ctrl+F5刷新测试，检查是否进行负载调度
 2）利用curl命令进行测试
    [ conf]# curl -H host:www.etiantian.org 10.0.0.5/oldboy.html
    web01 www.etiantian.org
    [ conf]# curl -H host:www.etiantian.org 10.0.0.5/oldboy.html
    web02 www.etiantian.org
    [ conf]# curl -H host:www.etiantian.org 10.0.0.5/oldboy.html
    web03 www.etiantian.org

（四）Nginx反向代理负载均衡模块功能详述

ngx_http_upstream_module
http://nginx.org/en/docs/http/ngx_http_upstream_module.html#upstream

①模块常用功能说明：

1）定义后端集群web节点信息，定义一个地址的池子

upstream oldboy {
server 10.0.0.7:80;
server 10.0.0.8:80;
server 10.0.0.9:80;
}

2）实现权重值负载访问功能

upstream oldboy {
server 10.0.0.7:80 weight=3;
server 10.0.0.8:80 weight=1;
server 10.0.0.9:80 weight=1;
}

3）定义后端访问的失败次数-max_fails

upstream oldboy {
server 10.0.0.7:80 weight=3 max_fails=3;
server 10.0.0.8:80 weight=1 max_fails=3;
server 10.0.0.9:80 weight=1 max_fails=3;
}

4）定义后端失败重试的间隔-fail_timeout

upstream oldboy {
server 10.0.0.7:80 weight=3 max_fails=3 fail_timeout=10s;
server 10.0.0.8:80 weight=1 max_fails=3;
server 10.0.0.9:80 weight=1 max_fails=3;
}
	说明：在尝试多次失败后，在超时时间过去之后，会再给相应节点一次机会

5）定义后端服务的热备节点-backup

upstream oldboy {
server 10.0.0.7:80;
server 10.0.0.8:80;
server 10.0.0.9:80 backup;
}

②模块常用调度算法：

1）定义轮询调度算法-rr-默认调度算法
采取平均分配

2）定义权重调度算法-wrr
能者多劳

3）定义静态调度算法-ip_hash
upstream oldboy {
ip_hash;
server 10.0.0.7:80;
server 10.0.0.8:80;
server 10.0.0.9:80 backup;
}
说明：配置ip_hash时，一定不能和backup与weight参数同时出现

4）定义最小的连接数-least_conn
upstream oldboy {
least_conn;
server 10.0.0.7:80;
server 10.0.0.8:80;
server 10.0.0.9:80 backup;
}

③模块常用功能（ngx_http_proxy_module）

proxy_set_header 	--- 设置反向代理服务器到web服务器的HTTP请求报文中的头部信息
server {
listen       80;
server_name  www.etiantian.org;
root   html;
index  index.html index.htm;
location / {
proxy_pass http://oldboy;
proxy_set_header host $host;
}
}
server {
listen       80;
server_name  bbs.etiantian.org;
proxy_set_header host $host;
root   html;
index  index.html index.htm;
location / {
proxy_pass http://oldboy;
proxy_set_header host $host;
}
}
说明：通过以上配置，可以实现访问负载均衡看到不同虚拟主机页面信息(oldboy,相当于使用ip地址访问虚拟主机，默认访问的是第一个server)

server {
listen       80;
server_name  www.etiantian.org;
root   html;
index  index.html index.htm;
location / {
proxy_pass http://oldboy;
proxy_set_header host $host;
proxy_set_header X-Forwarded-For $remote_addr;
} 
}
server {
listen       80;
server_name  bbs.etiantian.org;
root   html;
index  index.html index.htm;
location / {
proxy_pass http://oldboy;
proxy_set_header X-Forwarded-For $remote_addr;
} 
}
说明：实现用户访问反向代理服务，让web服务器日志中记录真实用户IP地址信息

（五）案例：

先进行企业案例需求梳理：
当用户请求www.etiantian.org/upload/xx 地址时，实现由upload上传服务器池处理请求。
当用户请求www.etiantian.org/static/xx 地址时，实现由静态服务器池处理请求。
除此以外，对于其他访问请求，全都由默认的动态服务器池处理请求。
    用户请求（URI）	  处理请求服务器	  站点目录	         功能
    /upload	           10.0.0.8:80	     html/www/upload	 upload服务器
    /static	           10.0.0.7:80	     html/www/static	 static静态服务器
    /	               10.0.0.9:80	     html/www	         默认

解题方法：

1）完成nginx网站服务器配置

第一个里程：创建测试环境

# 10.0.0.8 主机上创建upload目录，然后生成网站测试页面文件
cd /application/nginx/html/www/
mkdir upload
cp oldboy.html upload/

# 10.0.0.7 主机上创建static目录，然后生成网站测试页面文件
cd /application/nginx/html/www/
mkdir static
cp oldboy.html static/	

# 10.0.0.9 主机上创建默认测试页面文件即可

第二个里程：利用lb01进行访问测试

# 测试10.0.0.8访问是否正常
curl -H host:www.etiantian.org 10.0.0.8/upload/oldboy.html
web02 www.etiantian.org

# 测试10.0.0.7访问是否正常
curl -H host:www.etiantian.org 10.0.0.7/static/oldboy.html
web01 www.etiantian.org

# 测试10.0.0.9访问是否正常
curl -H host:www.etiantian.org 10.0.0.9/oldboy.html
web03 www.etiantian.org

2）完成nginx反向代理服务器配置

第一个里程：配置upstream模块信息

upstream upload {
server 10.0.0.8:80;
}
upstream static {
server 10.0.0.7:80;
}
upstream default {
server 10.0.0.9:80;
}

第二个里程：配置proxy_pass模块信息

server {
listen       80;
server_name  www.etiantian.org;
root   html; 
index  index.html index.htm;
location / {
proxy_pass http://default;
proxy_set_header host $host;
proxy_set_header X-Forwarded-For $remote_addr;
}
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;
}
}

例题2：

根据用户请求客户端软件，显示不同页面信息

解决方法：
1）nginx网站服务器配置
第一个里程：创建测试环境

# 10.0.0.8 主机上创建upload目录，然后生成网站测试页面文件
cd /application/nginx/html/www/
cat oldboy.html

# 10.0.0.7 主机上创建static目录，然后生成网站测试页面文件
cd /application/nginx/html/www/
cat oldboy.html 

# 10.0.0.9 主机上创建默认测试页面文件即可
cd /application/nginx/html/www/
cat oldboy.html 

测试访问：
[ conf]# curl -H host:www.etiantian.org 10.0.0.7/oldboy.html
web01 www.etiantian.org
[ conf]# curl -H host:www.etiantian.org 10.0.0.8/oldboy.html
web02 www.etiantian.org
[ conf]# curl -H host:www.etiantian.org 10.0.0.9/oldboy.html
web03 www.etiantian.org

2）nginx反向代理服务器配置

第一个里程：配置upstream模块信息

upstream iphone {
server 10.0.0.8:80;
}
upstream android {
server 10.0.0.7:80;
}
upstream pc {
server 10.0.0.9:80;
}

第二个里程：配置proxy_pass模块信息

server {
listen       80;
server_name  www.etiantian.org;
root   html;
index  index.html index.htm;
location / {
if ($http_user_agent ~* "iphone") {
proxy_pass http://iphone;
}
if ($http_user_agent ~* "android") {
proxy_pass http://android;
}
proxy_pass http://pc;
proxy_set_header host $host;
proxy_set_header X-Forwarded-For $remote_addr;
}
}