NGINX反向代理和负载均衡

Server
NGINX

目的

如何使用NGINX进行反向代理(Reverse Proxy)和负载均衡(Load Balancing)。

简介

NGINX提供了应用程序的横向扩展(Horizontal Scaling)的能力，使用反向代理和负载均衡来构建应用系统，能够有效的提升系统整体性能，减少响应时间和提高网站安全，同时能够避免因为某个节点宕机而影响整个系统，NGINX支持HTTP，HTTPS，TCP和UDP协议的负载均衡。

反向代理 Reverse Proxy

反向代理是指代理服务器将客户端请求转发至不同的服务器，然后将服务器结果返回给客户端。比如百度等大型网站，网站入口只有www.baidu.com，但是其背后有成千上万个服务器提供请求服务。

  • 强大的处理并发请求的能力，内存消耗低，高性能。
  • 能够隐藏真实的服务器地址和服务器信息。
  • 由于无法直接访问真实服务器，能够有效的转移DDOS攻击。
  • 代理服务器只能提供有限的权限，请求必须通过代理服务器，不能直接访问真实的服务器。
  • 可以设置代理缓存，提供静态资源缓存服务，提高网站加载速度。
  • 反向代理将请求转发至不同的服务器，可以提高网站的负载能力。

在location里面使用proxy_pass转发请求。
/some/path/page.html将会被代理至http://www.example.com/link/page.html。

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location /some/path/ {
    proxy_pass http://www.example.com/link/;
}

如下设置可以将路径为/garfield/的请求代理至服务器端口为8090的应用，并解决资源相对路径无法正确请求的问题。

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location /garfield/ {
  proxy_pass http://www.garfieldwiki.com:8090/;
  proxy_redirect http://$host/ /garfield/;
  proxy_set_header Host $host;
}

负载均衡 Load Balancing

负载均衡就是根据某种方法，将客户端请求分发至服务器池的不同服务器进行处理。

负载均衡默认方法为轮询，可以使用upstream进行服务器池配置。

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http {
    upstream myapp1 {
        server srv1.example.com;
        server srv2.example.com;
        server srv3.example.com;
    }

    server {
        listen 80;
        server_name example.com;

        location / {
            proxy_pass http://myapp1;
        }
    }
}

NGINX负载均衡有4种方式：

  • Round-robin：按客户端请求顺序分配，默认采用该方式。可以设置权重，权重越高，被分配的请求数越多，默认权重为1。

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    upstream backend {
       server backend1.example.com weight=3;
       server backend2.example.com;
       server backend3.example.com;
    }

  • least_conn：将请求优先分配至活跃连接数最少的服务器。

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    upstream backend {
        least_conn;

        server backend1.example.com;
        server backend2.example.com;
    }

  • ip_hash：将请求的IP地址通过哈希定位到后端服务器，其后的访问还是在同一台服务器，这样能够保持SESSION信息一致，但是无法保证后端服务器的负载均衡，可能有些服务器接收的请求多，有些接收的请求少。

    如果某个服务器需要临时移除，需要在后面加入down参数。如果直接删除该服务器地址，那么将会重新进行哈希计算，请求将重新分配至不同的服务器。

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    upstream backend {
        ip_hash;

        server backend1.example.com;
        server backend2.example.com;
        server backend3.example.com down;
    }

  • hash：通过客户端请求的信息进行哈希，可以是IP地址，端口号或者URL。

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    upstream backend {
        hash $request_uri consistent;
        # hash $remote_addr$remote_port consistent;

        server backend1.example.com;
        server backend2.example.com;
    }

参考资料
Understanding Nginx HTTP Proxying, Load Balancing, Buffering, and Caching
NGINX LOAD BALANCING – HTTP LOAD BALANCER
Using nginx as HTTP load balancer
NGINX REVERSE PROXY