利用nginx實現動靜分離的負載均衡叢集實戰教學

2023-03-29 06:03:01

前言

大家好，我是沐風曉月，今天我們利用nginx來作為負載，實現兩臺apache伺服器的動靜分離叢集實戰；

一. 實驗環境

1.1 系統及服務

本次用到的作業系統及服務：

本次實驗一共需要3臺伺服器，一臺nginx做為負載均衡分發器和動靜分離的分發器，兩臺apache做為後端伺服器，使用nginx實現兩臺apache伺服器的負載均衡和動靜分離。

作業系統： centos7.6
nginx 版本： 1.22 版本
apache版本：系統預設自帶的2.4.6
php版本：系統預設自帶的 5.4.16

apache和php版本，都可以升級為最新版本，可以從官網下載安裝。

1.2 本次要實現的架構圖

一般我們的伺服器分很多種，有檔案伺服器，圖片伺服器，資料庫伺服器。

還有各種不同的服務：

靜態檔案處理：可以使用nginx 或apache
動檔案處理： apache ，tomcat
圖片檔案處理： squid

本文中我們使用nginx實現動靜分離的負載均衡叢集。

二. nginx負載均衡詳解

2.1 什麼是負載均衡？

伺服器的負載均衡是指將來自使用者端的請求分攤到多臺伺服器上，以達到提高系統效能、增加系統可靠性、避免單點故障等目的的技術。

通過負載均衡，可以使得多臺伺服器共同處理使用者端的請求，從而提高系統的整體效能和可用性。

在負載均衡中，通常會把多臺伺服器組成一個伺服器叢集，使用者端向負載均衡器傳送請求，負載均衡器會根據一定的演演算法將請求分配到伺服器叢集中的一臺或多臺伺服器上進行處理。負載均衡的演演算法有很多種，常見的有輪詢、隨機、最小連線數等。

負載均衡還可以通過一些高階功能來實現更加複雜的負載均衡策略，例如對談保持、健康檢查、動態調整權重等。這些功能可以根據實際需求進行設定和調整，使得負載均衡系統更加靈活和高效。

2.2 負載均衡的5中方式

Nginx 的 upstream 負載的5種方式，目前最常用前3 種方式：
1) 輪詢（預設）
每個請求按時間順序逐一分配到不同的後端伺服器，如果後端伺服器 down 掉，能自動剔除。
2) weight
指定輪詢機率，weight 和存取比率成正比，用於後端伺服器效能不均的情況。
3) ip_hash
每個請求按存取 ip 的 hash 結果分配，這樣每個訪客固定存取一個後端伺服器，可以解決 session 的問題。
4) air（第三方）
按後端伺服器的響應時間來分配請求，響應時間短的優先分配。
5) url_hash（第三方）
按存取url的hash結果來分配請求，使同樣的url定向到同一個後端伺服器，後端伺服器為快取時比較有效

三. 安裝nginx作為流量分發器

3.1 安裝nginx前準備安裝依賴工具

[root@mufeng41 ~]#  yum -y install gcc gcc-c++ autoconf automake

[root@mufeng41 ~]# yum -y install zlib zlib-devel openssl openssl-devel pcre pcre-devel

沐風曉月在做這一步安裝的時候，忘了掛載映象，浪費了不少時間，所以要提前掛載，設定好yum源哦。

上傳nginx壓縮包，進行解壓

[root@mufeng41 ~]# ll nginx-1.12.2.tar.gz 
-rw-r--r--. 1 root root 981687 8月  27 2019 nginx-1.12.2.tar.gz
[root@mufeng41 ~]# tar xf nginx-1.12.2.tar.gz  -C /usr/local/src/

登入並檢視

root@mufeng41 ~]# cd !$
cd /usr/local/src/
[root@mufeng41 src]# ls
nginx-1.12.2
[root@mufeng41 src]# cd nginx-1.12.2/
[root@mufeng41 nginx-1.12.2]# ls
auto  CHANGES  CHANGES.ru  conf  configure  contrib  html  LICENSE  man  README  src
[root@mufeng41 nginx-1.12.2]#

3.2 開始編譯

./configure --prefix=/usr/local/nginx  --with-http_dav_module --with-http_stub_status_module --with-http_addition_module --with-http_sub_module --with-http_flv_module  --with-http_mp4_module

對引數的解釋：

–with-http_dav_module 啟用ngx_http_dav_module支援（增加PUT,DELETE,MKCOL：建立集合,COPY和MOVE方法）預設情況下為關閉，需編譯開啟
–with-http_stub_status_module 啟用ngx_http_stub_status_module支援（獲取nginx自上次啟動以來的工作狀態）
–with-http_addition_module 啟用ngx_http_addition_module支援（作為一個輸出過濾器，支援不完全緩衝，分部分響應請求）
–with-http_sub_module 啟用ngx_http_sub_module支援（允許用一些其他文字替換nginx響應中的一些文字）
–with-http_flv_module 啟用ngx_http_flv_module支援（提供尋求記憶體使用基於時間的偏移量檔案）
–with-http_mp4_module 啟用對mp4檔案支援（提供尋求記憶體使用基於時間的偏移量檔案）

3.3 開始編譯安裝nginx

使用make && make install進行安裝

[root@mufeng41 nginx-1.12.2]# make && make install

如何判斷是否執行成功？

答： echo $？

3.4 生成執行的nginx使用者

[root@mufeng41 nginx-1.12.2]# useradd -u 8000 -s /sbin/nologin  nginx
[root@mufeng41 nginx-1.12.2]# id nginx
uid=8000(nginx) gid=8000(nginx) 組=8000(nginx)
[root@mufeng41 nginx-1.12.2]#

3.5 啟動nginx並測試

如果你不知道nginx組態檔和啟動指令碼在哪，可以搜一下，使用find / -name nginx.conf.

啟動服務

[root@itlaoxin163 ~]# find / -name nginx.conf
/usr/local/nginx/conf/nginx.conf

# 啟動
[root@mufeng41 nginx-1.12.2]# /usr/local/nginx/sbin/nginx 

[root@mufeng41 nginx-1.12.2]# netstat -antup |grep 80
tcp        0      0 0.0.0.0:80              0.0.0.0:*               LISTEN      25286/nginx: master 
udp        0      0 0.0.0.0:58076           0.0.0.0:*

檢視效果

[root@mufeng41 nginx-1.12.2]# systemctl stop firewalld.service
[root@mufeng41 nginx-1.12.2]# curl -I 127.0.0.1
HTTP/1.1 200 OK
Server: nginx/1.12.2
Date: Fri, 24 Mar 2023 11:06:29 GMT
Content-Type: text/html
Content-Length: 612
Last-Modified: Fri, 24 Mar 2023 11:01:53 GMT
Connection: keep-alive
ETag: "641d8321-264"
Accept-Ranges: byte

四. 設定nginx成為分發器

4.1 先備份組態檔

[root@mufeng41 conf]# pwd
/usr/local/nginx/conf
[root@mufeng41 conf]# cp nginx.conf nginx.conf.bak
[root@mufeng41 conf]#

4.2 把nginx設定成分發器，實現動靜分離

設定如下圖：

設定分發器

location / {
            root   html;
            index  index.html index.htm;


        if ($request_uri ~* .html$){
                   proxy_pass http://htmlservers;
           }
        if ($request_uri ~* .php$){
                   proxy_pass http://phpservers;
           }
                   proxy_pass http://picservers;

        }

註釋：
location 的作用是根據請求的 URI，將請求轉發到不同的後端伺服器上進行處理。具體解釋如下：

location /：表示所有請求（URI）都會被這個 location 塊所匹配。
root html：表示當存取的 URI對應的檔案不存在時，會在 nginx 安裝目錄下的 html 目錄中查詢對應的檔案。
index index.html
index.htm：表示當存取的 URI 對應的目錄中沒有指定的預設檔案時，會嘗試存取 index.html 或 index.htm 檔案。
if ($request_uri ~* .html$)：表示如果請求的 URI 包含 .html，則執行下面的語句。
proxy_pass http://htmlservers：表示將請求轉發到名為 htmlservers 的後端伺服器處理。
if ($request_uri ~* .php$)：表示如果請求的 URI 包含 .php，則執行下面的語句。
proxy_pass http://phpservers：表示將請求轉發到名為 phpservers 的後端伺服器處理。
proxy_pass http://picservers：表示將請求轉發到名為 picservers 的後端伺服器處理，這個語句沒有條件限制,如果以上兩個if 語句都不匹配，則會執行這個語句。

接下來設定負載均衡對應的IP

定義負載均衡裝置的IP

在nginx組態檔最後一行}前新增一下內容：

程式碼如下：

 upstream  htmlservers {  
         server 192.168.1.42:80;   
         server 192.168.1.43:80;
 }
 upstream  phpservers{
         server 192.168.1.42:80;
         server 192.168.1.43:80;
 }
 upstream  picservers {
         server 192.168.1.42:80;
         server 192.168.1.43:80;
 }

組態檔是否有錯誤

[root@mufeng41 conf]# /usr/local/nginx/sbin/nginx -t
nginx: the configuration file /usr/local/nginx/conf/nginx.conf syntax is ok
nginx: configuration file /usr/local/nginx/conf/nginx.conf test is successful

重啟nginx

[root@mufeng41 conf]# /usr/local/nginx/sbin/nginx -s reload

五. 設定兩臺http伺服器

接下來，需要在 mufeng42和mufeng43上操作

5.1 設定mufeng42伺服器設定web伺服器：

[root@mufeng42 ~]# yum install httpd  php -y

生成靜態測試檔案

[root@mufeng42 ~]# echo 192.168.1.42  > /var/www/html/index.html

在建立一個php檔案：

[root@itlaoxin162 ~]# vim /var/www/html/test.php

寫入內容：

echo "我是42伺服器";echo "我是沐風曉月"<?phpphpinfo();?>

啟動apache

[root@mufeng42 ~]# systemctl  restart httpd

5.2 設定mufeng43伺服器

安裝http並生成靜態檔案

[root@mufeng43 ~]# yum install httpd php -y
[root@mufeng43 ~]# echo 192.168.1.43 > /var/www/html/index.html

建立php檔案

[root@mufeng43 ~]# cd /var/www/html/

[root@mufeng43 html]# vi mufeng.php
[root@mufeng43 html]# cat mufeng.php 
echo "我是43伺服器";
<?php
phpinfo();
?>

啟動組態檔

[root@mufeng43 html]# systemctl restart httpd

5.3 測試

到目前為止，nginx負載均衡就結束了，接下來就可以測試了：

測試靜態頁面

瀏覽器輸入： http://192.168.1.41/ 進行測試

測試轉發動態頁面：

瀏覽器輸入 http://192.168.1.41/test.php

總結

到此這篇關於利用nginx實現動靜分離的負載均衡叢集實戰的文章就介紹到這了,更多相關nginx負載均衡叢集內容請搜尋it145.com以前的文章或繼續瀏覽下面的相關文章希望大家以後多多支援it145.com！