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分布式--Nginx 负载均衡服务器

发布时间:2019-03-28 19:24 所属栏目:[外闻] 来源:凌浩雨
导读:本文转载自微信公众号凌浩雨。作者已授权。转载本文请联系凌浩雨公众号。 1. Nginx 1). 学习资源 Nginx 中文文档 Nginx 配置 2). Nginx Nginx是一款轻量级的 Web 服务器/反向代理服务器及电子邮件(IMAP/POP3)代理服务器,其特点是占有内存少,并发能力强。

本文转载自微信公众号凌浩雨。作者已授权。转载本文请联系凌浩雨公众号。

?1. Nginx

1). 学习资源

Nginx 中文文档

Nginx 配置

2). Nginx

Nginx是一款轻量级的 Web 服务器/反向代理服务器及电子邮件(IMAP/POP3)代理服务器,其特点是占有内存少,并发能力强。Nginx 是俄罗斯人编写的十分轻量级的 HTTP 服务器,Nginx,它的发音为“engine X”,是一个高性能的HTTP和反向代理服务器,同时也是一个 IMAP/POP3/SMTP 代理服务器。Nginx 是由俄罗斯人 Igor Sysoev 为俄罗斯访问量第二的 Rambler.ru 站点开发的,它已经在该站点运行超过两年半了。Igor Sysoev 在建立的项目时,使用基于 BSD 许可。

3). Nginx 特点

Nginx 做为 HTTP 服务器,有以下几项基本特性:

  • 处理静态文件,索引文件以及自动索引;打开文件描述符缓冲.
  • 无缓存的反向代理加速,简单的负载均衡和容错.
  • FastCGI,简单的负载均衡和容错.
  • 模块化的结构。包括 gzipping, byte ranges, chunked responses,以及 SSI-filter 等 filter。如果由 FastCGI 或其它代理服务器处理单页中存在的多个 SSI,则这项处理可以并行运行,而不需要相互等待。
  • 支持 SSL 和 TLSSNI.

Nginx 专为性能优化而开发,性能是其最重要的考量,实现上非常注重效率 。它支持内核 Poll 模型,能经受高负载的考验,有报告表明能支持高达 50,000 个并发连接数。

Nginx 具有很高的稳定性。其它 HTTP 服务器,当遇到访问的峰值,或者有人恶意发起慢速连接时,也很可能会导致服务器物理内存耗尽频繁交换,失去响应,只能重启服务器。例如当前 apache 一旦上到 200 个以上进程,web响应速度就明显非常缓慢了。而 Nginx 采取了分阶段资源分配技术,使得它的 CPU 与内存占用率非常低。Nginx 官方表示保持 10,000 个没有活动的连接,它只占 2.5M 内存,所以类似 DOS 这样的攻击对 Nginx 来说基本上是毫无用处的。就稳定性而言,Nginx 比 lighthttpd 更胜一筹。

Nginx 支持热部署。它的启动特别容易, 并且几乎可以做到 7*24 不间断运行,即使运行数个月也不需要重新启动。你还能够在不间断服务的情况下,对软件版本进行进行升级。

Nginx 采用 master-slave 模型,能够充分利用 SMP 的优势,且能够减少工作进程在磁盘 I/O 的阻塞延迟。当采用 select()/poll() 调用时,还可以限制每个进程的连接数。

Nginx 代码质量非常高,代码很规范,手法成熟,模块扩展也很容易。特别值得一提的是强大的 Upstream 与 Filter 链。Upstream 为诸如 reverse proxy,与其他服务器通信模块的编写奠定了很好的基础。而 Filter 链最酷的部分就是各个 filter 不必等待前一个 filter 执行完毕。它可以把前一个 filter 的输出做为当前 filter 的输入,这有点像 Unix 的管线。这意味着,一个模块可以开始压缩从后端服务器发送过来的请求,且可以在模块接收完后端服务器的整个请求之前把压缩流转向客户端。

Nginx 采用了一些 os 提供的最新特性如对 sendfile (Linux2.2+),accept-filter (FreeBSD4.1+),TCP_DEFER_ACCEPT (Linux 2.4+)的支持,从而大大提高了性能。

4). 反向代理

代理就是一个代表、一个渠道,此时就设计到两个角色,一个是被代理角色,一个是目标角色,被代理角色通过这个代理访问目标角色完成一些任务的过程称为代理操作过程。

I. 正向代理最大的特点是客户端非常明确要访问的服务器地址;服务器只清楚请求来自哪个代理服务器,而不清楚来自哪个具体的客户端;正向代理模式屏蔽或者隐藏了真实客户端信息。

分布式--Nginx 负载均衡服务器

II. 多个客户端给服务器发送的请求,nginx服务器接收到之后,按照一定的规则分发给了后端的业务处理服务器进行处理了。此时~请求的来源也就是客户端是明确的,但是请求具体由哪台服务器处理的并不明确了,nginx扮演的就是一个反向代理角色。反向代理,主要用于服务器集群分布式部署的情况下,反向代理隐藏了服务器的信息!网站中大部分功能也是直接使用nginx进行反向代理实现的,通过封装nginx和其他的组件之后起了个高大上的名字:Tengine

III. 通常情况下,我们在实际项目操作时,正向代理和反向代理很有可能会存在在一个应用场景中,正向代理代理客户端的请求去访问目标服务器,目标服务器是一个反向单利服务器,反向代理了多台真实的业务处理服务器。具体的拓扑图如下:

5). 负载均衡

客户端发送的、nginx反向代理服务器接收到的请求数量(负载量),请求数量按照一定的规则进行分发到不同的服务器处理的规则(均衡规则),将服务器接收到的请求按照规则分发的过程,称为负载均衡。

负载均衡在实际项目操作过程中,有硬件负载均衡和软件负载均衡两种,硬件负载均衡也称为硬负载,如F5负载均衡,相对造价昂贵成本较高,但是数据的稳定性安全性等等有非常好的保障,如中国移动中国联通这样的公司才会选择硬负载进行操作;更多的公司考虑到成本原因,会选择使用软件负载均衡,软件负载均衡是利用现有的技术结合主机硬件实现的一种消息队列分发机制。

负载均衡调度算法方式如下:

  • weight轮询(默认):接收到的请求按照顺序逐一分配到不同的后端服务器,即使在使用过程中,某一台后端服务器宕机,nginx会自动将该服务器剔除出队列,请求受理情况不会受到任何影响。 这种方式下,可以给不同的后端服务器设置一个权重值(weight),用于调整不同的服务器上请求的分配率;权重数据越大,被分配到请求的几率越大;该权重值,主要是针对实际工作环境中不同的后端服务器硬件配置进行调整的。
  • ip_hash:每个请求按照发起客户端的ip的hash结果进行匹配,这样的算法下一个固定ip地址的客户端总会访问到同一个后端服务器,这也在一定程度上解决了集群部署环境下session共享的问题。
  • fair:智能调整调度算法,动态的根据后端服务器的请求处理到响应的时间进行均衡分配,响应时间短处理效率高的服务器分配到请求的概率高,响应时间长处理效率低的服务器分配到的请求少;结合了前两者的优点的一种调度算法。但是需要注意的是nginx默认不支持fair算法,如果要使用这种调度算法,请安装upstream_fair模块
  • url_hash:按照访问的url的hash结果分配请求,每个请求的url会指向后端固定的某个服务器,可以在nginx作为静态服务器的情况下提高缓存效率。同样要注意nginx默认不支持这种调度算法,要使用的话需要安装nginx的hash软件包

6). Windows安装

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