本文描述了如何使用Nginx实现在应用层实现7层负载均衡功能，Nginx支持虚拟主机，可以按照轮询，IP哈希，URL哈希，权重方式对后端服务器做负载均衡，还支持后端服务器健康检查功能。废话不多说，详细配置见下文~
测试模型如下：
1、一台Nginx做负载负载均衡代理 具体配置centos5.8 ip 10.0.211.5
2、三台tomcat做业务逻辑处理 具体配置centos5.8 10.0.211.2 10.0.211.3 10.0.211.4
具体部署步骤：
1、 安装正则表达式支持库nginx支持rewrite重写
[[email protected] soft]# tar xzvf pcre-7.8.tar.gz
#解压安装包
[[email protected] pcre-7.9]# cd pcre-7.9
#进入解压后的安装包
[[email protected] pcre-7.9]# ./configure
#配置安装环境
[[email protected] pcre-7.9]# make && make install
#编译安装
2、 安装nginx
[[email protected] soft]# tar -zxvf nginx-1.3.3.tar.gz
#解压安装包
[[email protected] soft]# cd nginx-1.3.3
[[email protected] nginx-1.3.3]# ./configure --user=www --group=www --prefix=/usr/local/nginx --with-http_stub_status_module --with-http_ssl_module
#配置编译环境
[[email protected] nginx-1.3.3]# make && make install
#编译安装
3、 配置Nginx
详细配置参数如下所示：
user www www;
#启动用户
#user nobody;
worker_processes 48;
#进程数量
error_log logs/error.log crit;
#日志路径
#error_log logs/error.log notice;
#error_log logs/error.log info;
pid logs/nginx.pid;
#启动pid存储文件
worker_rlimit_nofile 65536;
#允许用户打开的最大句柄
events {
use epoll;
#查询模式
worker_connections 65536;
#最大句柄，允许连接的最大文件数量
}
http {
include mime.types;
default_type application/octet-stream;
charset UTF-8;
server_names_hash_bucket_size 128;
#根据cpu一级缓存设置 ubuntu可以使用lscpu查看
client_header_buffer_size 4;
large_client_header_buffers 4 8k;
#log_format main ‘$remote_addr - $remote_user [$time_local] "$request" ‘
# ‘$status $body_bytes_sent "$http_referer" ‘
# ‘"$http_user_agent" "$http_x_forwarded_for"‘;
#access_log logs/access.log main;
sendfile on;
#指定nginx是否调用sendfile函数(zero copy方式)来输出文件，普通应用必须设为on,对于普通文件用on。如果进行下载I/O负载应用，设置为off，以平衡磁盘磁盘和网络I/O处理速度。
#tcp_nopush on;
#允许或禁止使用socket的TCP_NOPUSH仅当sendfile 为on时设置改选项生效
keepalive_timeout 65;
#超时时间
tcp_nodelay on;
fastcgi_connect_timeout 300;
fastcgi_send_timeout 300;
fastcgi_read_timeout 300;
fastcgi_buffer_size 64k;
fastcgi_buffers 4 64k;
fastcgi_busy_buffers_size 128k;
fastcgi_temp_file_write_size 128k;
#keepalive_timeout 0;
gzip on;
#允许压缩传输文件
gzip_min_length 1k;
#设置允许压缩最小字节数，0表示多大都压，最好设置大于1k，小于1k越压越大
gzip_buffers 4 16k;
gzip_http_version 1.1;
#判断http协议版本，是否支持压缩，否则用户看到乱码。默认即可
gzip_comp_level 2;
#gzip压缩比，1 压缩比最小处理速度最快，9 压缩比最大但处理最慢
gzip_types text/plain application/x-javascript text/css application/xml;
gzip_vary on;
#加个vary头，给代理服务器用的，有的浏览器支持压缩，有的不支持，所以避免浪费不支持的也压缩，所以根据客户端的HTTP头来判断，是否需要压缩
client_max_body_size 50m;
#允许客户端请求的最大单个文件字节数
client_body_buffer_size 128k;
#缓冲区代理用户端请求的最大字节数，可以理解先保存到本地在发送给用户
proxy_connect_timeout 600;
#后端服务器连接的超时时间，发起握手等候相应超时时间
proxy_read_timeout 600;
连接成功后，等待后端服务器相应时间，已经进入后端的排队之中等候处理
proxy_send_timeout 600;
#后端服务器数据回传时间，在规定时间内服务器必须传完所有数据
proxy_buffer_size 16k;
#保存用户头信息供nginx进行规则处理，用于缓存代理请求
proxy_buffers 4 32k;
#nginx保存每个用户Buffer最大空间
proxy_busy_buffers_size 64k;
#如果系统很忙可以申请更大的proxy_buffers，官方推荐 *2
proxy_temp_file_write_size 64k;
upstream fengzhanhai{
#负载均衡池
# ip_hash;
server 10.0.211.2 down weight=4 max_fails=2 fail_timeout=30s;
server 10.0.211.2:8080 weight=4 max_fails=2 fail_timeout=30s;
# server 10.0.211.3:8080 weight=4 max_fails=2 fail_timeout=30s;
# server 10.0.211.4:8080 weight=4 max_fails=2 fail_timeout=30s;
# server 192.168.202.81:8080 weight=2 max_fails=2 fail_timeout=30s;
server 192.168.202.82 weight=4 max_fails=2 fail_timeout=30s;
}
server {
#虚拟主机反向代理负载均衡池fengzhanhai的主机应用
listen 80;
server_name www.123.com;
#charset koi8-r;
#access_log logs/host.access.log main;
location / {
proxy_next_upstream error timeout invalid_header http_500 http_503 http_404;
#当分发的后端业务宕机后无缝切换到pool中存活的业务之上
proxy_pass http://fengzhanhai;
#反向代理资源池
proxy_set_header Host www.123.com;
proxy_set_header X-Forwarded-For $remote_addr;
root html;
index index.html index.htm;
}
access_log logs/feng.log combined;
#访问日志
#error_page 404 /404.html;
# redirect server error pages to the static page /50x.html
#
error_page 500 502 503 504 /50x.html;
location = /50x.html {
root html;
}
# proxy the PHP scripts to Apache listening on 127.0.0.1:80
#
#location ~ \.php$ {
# proxy_pass http://127.0.0.1;
#}
# pass the PHP scripts to FastCGI server listening on 127.0.0.1:9000
#
#location ~ \.php$ {
# root html;
# fastcgi_pass 127.0.0.1:9000;
# fastcgi_index index.php;
# fastcgi_param SCRIPT_FILENAME /scripts$fastcgi_script_name;
# include fastcgi_params;
#}
# deny access to .htaccess files, if Apache‘s document root
# concurs with nginx‘s one
#
#location ~ /\.ht {
# deny all;
#}
}
# another virtual host using mix of IP-, name-, and port-based configuration
#
#server {
# listen 8000;
# listen somename:8080;
# server_name somename alias another.alias;
# location / {
# root html;
# index index.html index.htm;
# }
#}
# HTTPS server
#
#server {
# listen 443;
# server_name localhost;
# ssl on;
# ssl_certificate cert.pem;
# ssl_certificate_key cert.key;
# ssl_session_timeout 5m;
# ssl_protocols SSLv2 SSLv3 TLSv1;
# ssl_ciphers HIGH:!aNULL:!MD5;
# ssl_prefer_server_ciphers on;
# location / {
# root html;
# index index.html index.htm;
# }
#}
}
4、 测试Nginx配置语法是否正常
5、 ./nginx –t
返回如下信息表示参数配置无误
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
6、 启动nginx进行测试./nginx
7、 Nginx负载均衡知识拓展
proxy_set_header Host $host ：首先说明 proxy_set_header 指令在向反向代理的后端Web服务器发起请求时添加指定的 Header头信息，后端web服务器有多个基于域名的虚拟主机时，通过头信息Host，用于指定请求的域名，这样后端web才能识别反向代理请求哪个虚拟主机处理。
proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for ：在nginx反向代理添加Header头信息 X-Forwarded-For在配合后端服务器日志文件的$http_x_Forwarded_for这条就可以获得用户的IP地址
8、 nginx支持的几种算法分析
1、轮询每个请求按时间顺序分配到不同的后端服务器了，后端服务器down掉，自动切除；
2、weight 设定服务器权值：如weight=2 服务器性能不均时候使用。weight：默认为1，weight越大，负载的权重越大；
3、 ip_hash 每个请求按访问ip的hash结果分配，每个访客有固定的后端服务器，可以解决session问题；
4、 fair（第三方）按后端服务器的响应时间来分配，响应时间短的优先分配
5、url_hash (第三方) 按访问的url的hash结果分配，使每个url定向到同一个后端服务器，后端为缓存服务器比较有效。
详细参数介绍：
1）down ：当前的IP server暂时不参与负载，不进行反向代理；
2）max_fails：允许请求失败的次数默认为1，当超过最大次数时，返回proxy_next_upstream模块定义的错误；
3）fail_timeout ： max_fails次失败后，暂停的时间；
4）backup： 其它所有非backup机器down或者忙时候，请求backup机器，这台机器压力最轻。