在Nginx系列篇中，我们介绍了Nginx的一些基础知识以及如何安装以及使用Nginx，并搭建我们的虚拟主机

今天我们来了解关于Nginx负载均衡的一些知识以及如何通过Nginx来实现负载均衡

我们首先来回顾一下什么是负载均衡

负载（量）：反向代理收到来自客户端的访问请求
均衡：反向代理用来处理收到的请求的规则（算法）

可以看到，负载均衡就是将接收到的访问请求按照一定的规则（算法）均衡地分发到后端服务器。

而负载均衡又可以分四层负载均衡和七层负载均衡。这里的四层和七层是指OSI七层模型中的运输层和应用层。至于四层负载均衡和七层负载均衡，到后面的具体案例中我会具体讲解

接下来我们先看一下Nginx负载均衡调度有什么规则（算法）

Nginx负载均衡算法

轮询（默认）。也叫rr，将接收到的请求按照顺序逐一分发到不同的后端服务器，如果某台后端服务器出现故障或者宕机，会自动去除故障服务器，使用户访问不受影响
weight（加权轮询）。也就是指带权重值的轮询算法，weight值越大，分配到的概率也就越高。主要用于后端每台服务器性能不均衡的情况，或者说仅仅为在主从的情况下设置不同的权重（weight）值，可以有效的利用服务器资源
SH（源地址hash，也叫ip_hash）。将来自于同一个源ip地址的请求始终分发到第一次分配到的后端服务器
url_hash（url哈希）。按照访问的url的哈希结果来进行分配，每个相同请求的url会被定向到某一台后端服务器，进一步提高后端服务器缓存的效率。如果要使用这种算法，需要安装hash软件包
fair（智能调度）。可以根据后端服务器的响应请求时间智能地进行均衡分发，比如说响应时间短的优先分配。如果要使用这种算法，则需要安装upstream_fair模块

Nginx负载均衡案例

接下来我们来通过两个案例来了解一下Nginx是如何实现负载均衡的

Nginx七层负载均衡

也称内容交换，就是在应用层那里进行负载均衡。

指的是负载均衡设备通过报文中的应用层信息（HTTP头部，URL等）和负载均衡算法，将请求均衡地分发到后端服务器。

本次案例需要到四台机器（一台做客户端，一台做反向代理服务器，两台做后端服务器），并且他们都处在内网中。

两台后端服务器采用的是apache来提供web服务

首先配置我们的Nginx服务器：

下载并安装nginx

[root@nginx-server ~]# yum install -y nginx

关闭防火墙和selinux

[root@nginx-server ~]# setenforce 0 [root@nginx-server ~]# systemctl stop firewalld

启动nginx

[root@nginx-server ~]# nginx   确认一下服务有没有开启 [root@nginx-server ~]# ss -tanl | grep 80LISTEN     0      128          *:80                       *:*LISTEN     0      128         :::80                      :::*

实现负载均衡的配置文件

我们后端服务器的ip地址分别为192.168.244.129和192.168.244.128

实现负载均衡需要我们的 upstream 模块

我们在存放nginx模块配置文件目录下创建一个 proxy.conf 来配置我们的文件

默认是轮询算法[root@nginx-server ~]# vim /etc/nginx/conf.d/proxy.confupstream rs{
        server 192.168.244.128;        server 192.168.244.129;}
server{        listen 80;        server_name         location / {                proxy_pass http://rs;        }
}
别忘了重启[root@nginx-server ~]# nginx -s reload

部署好Nginx服务器之后我们来部署后端服务器RS1和RS2

RS1：

下载并启动apache服务

[root@rs1 ~]# yum install -y httpd
[root@rs1 ~]# systemctl start httpd
[root@rs1 ~]# systemctl enable httpdCreated symlink from /etc/systemd/system/multi-user.target.wants/httpd.service to /usr/lib/systemd/system/httpd.service.

关闭防火墙和selinux

[root@rs1 ~]# systemctl stop firewalld
[root@rs1 ~]# setenforce 0

搭建apache web站点

[root@rs1 ~]# vim /var/www/html/index.htmlwelcome to my RS1 server!

重启apache服务

[root@rs1 ~]# systemctl restart httpd

我们来测试一下能不能访问到RS1以及它的网页有没有问题

[root@client ~]# curl 192.168.244.128welcome to my RS1 server!

RS2

下载并启动apache服务

[root@rs2 ~]# yum install -y httpd
[root@rs2 ~]# systemctl start httpd
[root@rs2 ~]# systemctl enable httpdCreated symlink from /etc/systemd/system/multi-user.target.wants/httpd.service to /usr/lib/systemd/system/httpd.service.

关闭防火墙和selinux

[root@rs2 ~]# systemctl stop firewalld
[root@rs2 ~]# setenforce 0

搭建apache web站点

[root@rs2 ~]# vim /var/www/html/index.htmlwelcome to my RS2 server!

重启apache服务

[root@rs2 ~]# systemctl restart httpd

我们来测试一下能不能访问到RS2以及它的网页有没有问题

[root@client ~]# curl 192.168.244.129welcome to my RS2 server!

所有服务部署完毕后我们来检验一下：

先在我们的客户端上配置dns解析文件

[root@client ~]# vim /etc/hosts192.168.244.141

开始测试

从结果我们可以看到，因为默认使用轮询算法，所以nginx服务器会将访问请求按照时间顺序逐一的分发到后端服务器

我们将算法改成加权轮询试试

首先修改配置文件，在后端服务器地址上加上权重值

[root@nginx-server ~]# vim /etc/nginx/conf.d/proxy.confupstream rs{
        server 192.168.244.128 weight=2;        server 192.168.244.129 weight=1;}
server{        listen 80;        server_name         location / {                proxy_pass http://rs;        }
}
[root@nginx-server ~]# nginx -s reload

接下来测试

Nginx四层负载均衡

依旧是使用上面实验的架构图

不同的是我们将RS2的web端口改成8080，RS1还是80端。并且nginx服务器的端口改成了8080。

RS1是80端口[root@rs1 ~]# ss -tanl | grep 80LISTEN     0      128         :::80                      :::*
RS2是8080端口[root@rs2 ~]# ss -tanl | grep 8080LISTEN     0      128         :::8080                    :::*

配置四层负载均衡配置文件（注意：我们需要nginx里面的stream模块）

stream模块只能写在 nginx.conf 配置文件里面，在http字段上面，同级

[root@nginx-server ~]# vim /etc/nginx/conf.d/proxy.confstream{        server{                listen 8080;                proxy_pass web;                     }
        upstream web{                server 192.168.244.128:80;                server 192.168.244.129:8080;        }}

接下来我们测试一下：

我们也可以分别给后端服务器加上权重。我就不一一做展示了，感兴趣的小伙伴可以动手实践一下，要记得：你动手了，知识才是你的。

最后我们来总结一下四层负载和七层负载的区别

四层负载均衡指的是负载均衡设备通过报文中的目标IP地址和端口加上负载均衡算法，进行负载调度
七层负载均衡，也被称为“内容交换”，指的是负载均衡设备通过报文中的应用层信息(URL、HTTP头部等信息)加上负载均衡算法，进行负载调度

二者的区别可以举个例子形象的说明:

四层负载均衡就像银行的自助排号机，每一个达到银行的客户根据排号机的顺序，选择对应的窗口接受服务
而七层负载均衡像银行大堂经理，先确认客户需要办理的业务，再安排排号。这样办理理财、存取款等业务的客户，会根据银行内部资源得到统一协调处理，加快客户业务办理流程。

除此之外，使用七层负载还有一个好处就是安全性。在网络常见的SYN flood攻击中，黑客会控制大量客户端，使用虚假IP地址对目标服务器发动SYN攻击，通常这种攻击会发送大量的SYN报文，以此来耗尽目标服务器上的相关资源，达到Denial of Service（DoS）的目的。

而四层负载下这些SYN攻击都会被转发到后端服务器上，但是在七层负载模式下这些SYN攻击在负载均衡设备上就被截止了，不会影响到后端服务器正常运行

看了这篇文章如果对你有用的话记得点个在看哦

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