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  • Nginx+keepalived负载均衡

     

    1、安装Nginx

    $ yum -y install gcc            # nginx是c写的

    $ yum -y install pcre-devel   # url重写用到的包

    $ yum -y install zlib  zlib-devel    # 解压缩用到的包

    扩展①:

    yum install -y lsof

    lsof -i:80 #在nginx启动前,需要先检查端口是否被占用

     

    yum install elinks   # 除了elinks还有curl、lynx等文本浏览器

    elinks  http://192.168.229.10 -dump

     

    安装killall命令

    yum search killall

    yum -y install psmisc

    2、虚拟主机

    2.1、基于IP的虚拟主机

    2.2、基于端口的虚拟主机

    2.3、基于域名的虚拟主机

    vim /etc/hosts

     

     验证:

     

    3、长连接

    # 关闭长连接:0代表关闭

    keepalive_timeout 0;

    # 开启长连接(默认开启)

    # keepalive_timeout 65;

    # 一个长连接处理最大请求数(定期释放内存,防止内存溢出)

    # keepalive_requests 8192;

    4、压缩优化(数据压缩)

    gzip on;        # 启动gzip压缩功能

    gzip_proxied any;    # nginx做前端代理时启用该选项,表示无论后端服务器的headers返回什么信息,都无条件启用压缩

    gzip_min_length 1k;   # 小于1k的小文件不压缩(小文件可能会越压缩越大)

    gzip_buffers 4 8k;     # 设置系统获取几个单位的缓存用于存储gzip的压缩结果数据流,按照原始数据大小以8k为单位申请4倍内存空间

    gzip_comp_level 6;    # gzip压缩级别,1压缩比最小处理速度最快,9压缩比最大处理最慢也最消耗CPU,一般设置为3即可

    gzip_types text/plain text/css text/xml  text/javascript application/javascript application/json application/x-javascript application/xml application/xml+rss image/jpeg image/gif image/png;   # 页面或文档启用压缩类型

    gzip_vary on;         # 开启在http header中添加Vary:Accept-Encoding

    5、客户端缓存优化

    语法:expires [time|epoch|max|off]

    默认值:expires off

    作用域:http,server,locatio

    # 客户端缓存设置:png或gif文件在客户端缓存一个小时

    location ~* .(png|gif)$ {

           expires 1h;

    }

    测试浏览器刷新以Chrome为例:

    ①ctrl+f5:

    清空本地缓存从服务器拿数据。

    ②F5或者 点击 浏览器的刷新图标:

    优先从本地找,然后去找服务器核对信息是否一致。从本地拿数据。

    ③回车:

    从本地缓存拿数据。

    6、Nginx分发算法

    集群分发算法:如何将用户请求按照一定的规律分发给业务服务器。主要分为Nginx集群默认算法和基于请求头分发算法。

    nginx的upstream 目前支持4种方式的分配:

    (1)轮询(默认)

    每个请求按时间顺序逐一分配到不同的后端服务器,如果后端服务器down掉,能自动剔除。

    upstream backend {

       # no load balancing method is specified for Round Robin

       server backend1.example.com weight=1;

       server backend2.example.com;

    }

     

    (2)最小连接数

    指定轮询几率,weight和访问比率成正比,用于后端服务器性能不均的情况。

    upstream backend {

        least_conn;

        server backend1.example.com weight=1;

        server backend2.example.com;

    }

     

    (1)和(2):指定轮询几率(weight),weight和访问比率成正比,用于后端服务器性能不均的情况。

     

    (3)ip_hash

    每个请求按访问ip的hash结果分配,这样每个访客固定访问一个后端服务,好处是可以解决session的问题。

    因此前两种只能处理静态页面,而这种方式可以处理动态网站。

    upstream backend {

        ip_hash;

        server backend1.example.com;

        server backend2.example.com;

    }

     

    如果其中一台服务需要临时移除

    upstream backend {

        server backend1.example.com;

        server backend2.example.com;

        server backend3.example.com down;

    }

     

    (4)通用hash

     

    upstream backend {

        hash $request_uri consistent;

        server backend1.example.com;

        server backend2.example.com;

    }

     

    (5)最少时间(收费)

    按后端服务器的响应时间来分配请求,响应时间短的优先分配。

    least_time的参数:

    header    – Time to receive the first byte from the server

    last_byte       – Time to receive the full response from the server

    last_byte inflight  – Time to receive the full response from the server, taking into account incomplete requests

     

    upstream backend {

        least_time header;

        server backend1.example.com;

        server backend2.example.com;

    }

     

    (6)随机(收费)

    least_conn     – The least number of active connections

    least_time=header       (NGINX Plus) – The least average time to receive the response header from the server ($upstream_header_time)

    least_time=last_byte     (NGINX Plus) – The least average time to receive the full response from the server ($upstream_response_time)

     

    upstream backend {

        random two least_time=last_byte;

        server backend1.example.com;

        server backend2.example.com;

        server backend3.example.com;

        server backend4.example.com;

    }

     

    7、Nginx基于请求头的分发

    7.1、基于host分发

    基于host分发这种分发方式适用于多集群分发。例如:一个公司有多个网站,每个网站就是一个集群。

    7.2、基于开发语言分发

    这种分发方式适用于混合开发的网站,某些大型网站既有php也有jsp,就可以基于开发语言分发。

    7.3、基于浏览器的分发

    这种基于浏览器的分发,常应用于PC端和移动端区分或浏览器适配。

    7.4、基于源IP分发

    像腾讯新闻、58同城等等网站,往往在什么地方登陆则获取哪个地方的数据。服务器通过源IP匹配判断,从对应的数据库中获取数据。

    7.4.1、geo模块

    Nginx的geo模块不仅可以有限速白名单的作用,还可以做全局负载均衡,可以要根据客户端ip访问到不同的server。

    geo指令是通过ngx_http_geo_module模块提供的。默认情况下,nginx安装时是会自动加载这个模块,除非安装时人为的手动添加--without-http_geo_module。

    ngx_http_geo_module模块可以用来创建变量,其值依赖于客户端IP地址。

    7.4.2、geo模块

    upstream bj.server {

        server 192.168.31.42;    # web01

    }

    upstream sh.server {

        server 192.168.31.43;      # web02

    }

    upstream default.server {

        server 192.168.31.42:81;      # web03

    }

    geo $geo {       # IP库

        default default;

        192.168.31.241/32 bj;   # 北京

        192.168.31.242/32 sh;   # 上海

    }

    server {

        listen  80;

        server_name   www.web1.com;

     

        location / {

            proxy_pass http://$geo.server$request_uri;

        }

    }

    8、keepalived+nginx 高可用集群

    8.1、架构图

     

    8.2、修改cat /etc/hosts

    192.168.229.11 ha1

    192.168.229.12 ha2

    192.168.229.13 ha3

    192.168.229.14 ha4

    192.168.229.15 ha5

    8.3、服务器免密码登录

    ssh-keygen -t rsa  #一直Enter

    ssh-copy-id -i /root/.ssh/id_rsa.pub root@ha1

    8.4、Keepalived介绍

    Keepalived的作用是检测服务器的状态,

    当服务器宕机或工作出现故障,Keepalived将检测到并将服务器集群中剔除,选择其他服务器代替该服务器的工作;

    当服务器恢复工作正常,Keepalived检测到自动将服务器加入服务器群集群。

    总结来说:Keepalived软件是一个监控+自愈的软件。

    运行协议是VRRP,主分发器的keepalived会向网络广播。

    8.5、Keepalived安装

    下载:keepalived-2.0.10.tar.gz 

    依赖:yum install -y kernel-devel 

    编译与安装:

    cd keepalived-2.0.10

    ./configure --prefix=/usr/local/keepalived

    make

    make install 

    服务配置:

    mkdir /etc/keepalived

    cp /usr/local/keepalived/etc/keepalived/keepalived.conf /etc/keepalived/

    ln -s /usr/local/keepalived/sbin/keepalived /sbin/

    8.6、keepalived配置

    ! Configuration File for keepalived

    global_defs {

       notification_email {

         acassen@firewall.loc

         failover@firewall.loc

         sysadmin@firewall.loc

       }

       notification_email_from Alexandre.Cassen@firewall.loc

       smtp_server 127.0.0.1

       smtp_connect_timeout 30

       router_id LVS_DEVEL

       vrrp_skip_check_adv_addr

       vrrp_strict

       vrrp_garp_interval 0

       vrrp_gna_interval 0

    }

    vrrp_script check_nginx{

            script "/etc/keepalived/check-nginx.sh"

            interval 2

    #       timeout 1

            fall 1

    }

    vrrp_instance nginx {

        state MASTER

        interface eth0

        virtual_router_id 51

        priority 100

        advert_int 1

        authentication {

            auth_type PASS

            auth_pass 1111

        }

        virtual_ipaddress {

            192.168.229.10 #vip虚拟IP

        }

        track_script{

            check_nginx

        }

    }

    virtual_server 192.168.229.10 443 {

        delay_loop 6

        lb_algo rr

        lb_kind NAT

        persistence_timeout 50

        protocol TCP

        real_server 192.168.229.11 80 {

            weight 1

    #心跳检查#(HTTP_GET|SSL_GET|TCP_CHECK|SMTP_CHECK|DNS_CHECK|MISC_CHECK|BFD_CHECK)

            TCP_CHECK{

                    connect_port 80

                    retry 3

            }

        }

    }

    执行脚本:/etc/keepalived/check-nginx.sh

    #!/bin/bash

    check_nginx () {

        nginxpid=`ps -C nginx --no-header | wc -l`

        if [ $nginxpid -eq 0 ];then

            service nginx start

            sleep 1

            nginxpid=`ps -C nginx --no-header | wc -l`

            if [ $nginxpid -eq 0 ];then

                killall keepalived

            fi

        fi

    }

    check_nginx

    ! Configuration File for keepalived

    global_defs {

       notification_email {

         acassen@firewall.loc

         failover@firewall.loc

         sysadmin@firewall.loc

       }

       notification_email_from Alexandre.Cassen@firewall.loc

       smtp_server 127.0.0.1

       smtp_connect_timeout 30

       router_id LVS_DEVEL

       vrrp_skip_check_adv_addr

       vrrp_strict

       vrrp_garp_interval 0

       vrrp_gna_interval 0

    }

    vrrp_script check_nginx{

            script "/etc/keepalived/check-nginx.sh"

            interval 2

    #        timeout 1

            fall 1

    }

    vrrp_instance nginx {

        state BACKUP

        interface eth0

        virtual_router_id 51

        priority 100

        advert_int 1

        authentication {

            auth_type PASS

            auth_pass 1111

        }

        virtual_ipaddress {

            192.168.229.10

        }

        track_script{

            check_nginx

        }

    }

    virtual_server 192.168.229.10 443 {

        delay_loop 6

        lb_algo rr

        lb_kind NAT

        persistence_timeout 50

        protocol TCP

        real_server 192.168.229.12 80 {

            weight 1

            TCP_CHECK{

                    connect_port 80

                    retry 3

            }

        }

    }

    8.7、keepalived启动

    keepalived #命令直接启动

    自定义启动脚本:autostart.sh

    #!/bin/bash

    #启动后台服务 

    ssh ha3

    nohup  java -jar backend.jar& #后台服务

    exit 

    ssh ha4

    nohup  java -jar backend.jar& #后台服务

    exit 

    ssh ha5

    nohup  java -jar backend.jar& #后台服务

    exit

     #启动keepalived

    ssh ha1

    keepalived  

    #service keepalived start

    sleep 1

     ssh ha2

    keepalived 

    #service keepalived start

    sleep 1

    exit

    9、验证

    9.1、后台服务验证

    服务目录:

     

    index.html文件:

    <!DOCTYPE html>

    <html xmlns:th="http://www.thymeleaf.org">

    <head>

           <title>backend</title>

           <script type="text/javascript">

                  #var msg="${hostName}";

                  #alert(msg);

           </script>

    </head>

    <body>

           <div>

                  <p>templates</p>

                  <p>This is backend instance!</p>

                  <p th:text="${hostName}"></p>

                  <p th:text="${session.hostName}"></p>

                  <img src="/images/desk01.jpg" width="600" height="400"/>

                  <img src="/images/desk02.jpg" width="600" height="400"/>

           </div>

    </body>

    </html>

    application.properties配置文件

    server.port=8080

    spring.mvc.static-path-pattern=/**

    spring.thymeleaf.cache=false

    spring.thymeleaf.check-template=true

    spring.thymeleaf.check-template-location=true

    spring.thymeleaf.enabled=true

    spring.thymeleaf.encoding=UTF-8

    spring.thymeleaf.mode=HTML

    spring.thymeleaf.servlet.content-type=text/html

    分别在ha3、ha4、ha5启动服务:nohup java -jar backend.jar&;注意验证服务是否正常。

     

    9.2、Nginx服务验证

     

     

    两个Nginx服务正常!

    9.3、Keepalived服务验证

    9.3.1、两台服务都正常

    ha1正常:

     

    ha2正常:

     

    浏览器调用后台服务:

     

    文本浏览器调用后台服务:(间隔2秒调用一次)

     

    9.3.2、一台服务都正常,一台服务异常

     

     

    9.4、Nginx+Keepalived服务验证

    每间隔2秒关闭一台Nginx服务:

    [root@ha1 ~]# watch -n 2 killall nginx

     

    通过!!!

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