Nginx简介及使用Nginx实现负载均衡的原理【通俗易懂，言简意赅】

nginx 这个轻量级、高性能的 web server 主要可以干两件事情：〉直接作为http server(代替apache，对PHP需要FastCGI处理器支持)；〉另外一个功能就是作为反向代理服务器实现负载均衡以下我们就来举例说明如何使用 nginx 实现负载均衡。因为nginx在处理并发方面的优势，现在这个应用非常常见。当然了Apache的 mod_proxy和mod_cache结合使用也可以实现对多台app server的反向代理和负载均衡，但是在并发处理方面apache还是没有 nginx擅长。1)环境：a. 我们本地是Windows系统，然后使用VirutalBox安装一个虚拟的Linux系统。在本地的Windows系统上分别安装nginx(侦听8080端口)和apache(侦听80端口)。在虚拟的Linux系统上安装apache(侦听80端口)。这样我们相当于拥有了1台nginx在前端作为反向代理服务器；后面有2台apache作为应用程序服务器(可以看作是小型的server cluster。;-) )；b. nginx用来作为反向代理服务器，放置到两台apache之前，作为用户访问的入口；nginx仅仅处理静态页面，动态的页面(php请求)统统都交付给后台的两台apache来处理。也就是说，可以把我们网站的静态页面或者文件放置到nginx的目录下；动态的页面和数据库访问都保留到后台的apache服务器上。c. 如下介绍两种方法实现server cluster的负载均衡。我们假设前端nginx(为127.0.0.1:80)仅仅包含一个静态页面index.html；后台的两个apache服务器(分别为localhost:80和158.37.70.143:80)，一台根目录放置phpMyAdmin文件夹和test.php(里面测试代码为print “server1“;)，另一台根目录仅仅放置一个test.php(里面测试代码为 print “server2“;)。2)针对不同请求 的负载均衡：a. 在最简单地构建反向代理的时候 (nginx仅仅处理静态不处理动态内容，动态内容交给后台的apache server来处理)，我们具体的设置为：在nginx.conf中修改：复制代码 代码如下:location ~ \.php$ {proxy_pass 158.37.70.143:80 ;}〉 这样当客户端访问localhost:8080/index.html的时候，前端的nginx会自动进行响应；〉当用户访问localhost:8080/test.php的时候(这个时候nginx目录下根本就没有该文件)，但是通过上面的设置 location ~ \.php$(表示正则表达式匹配以.php结尾的文件，详情参看location是如何定义和匹配的 http://wiki.nginx.org/NginxHttpCoreModule) ，nginx服务器会自动pass给 158.37.70.143的apache服务器了。该服务器下的test.php就会被自动解析，然后将html的结果页面返回给nginx，然后 nginx进行显示(如果nginx使用memcached模块或者squid还可以支持缓存)，输出结果为打印server2。如上是最为简单的使用nginx做为反向代理服务器的例子；b. 我们现在对如上例子进行扩展，使其支持如上的两台服务器。我们设置nginx.conf的server模块部分，将对应部分修改为：复制代码 代码如下:location ^~ /phpMyAdmin/ {proxy_pass 127.0.0.1:80 ;}location ~ \.php$ {proxy_pass 158.37.70.143:80 ;}上面第一个部分location ^~ /phpMyAdmin/，表示不使用正则表达式匹配(^~)，而是直接匹配，也就是如果客户端访问的 URL是以http://localhost:8080/phpMyAdmin/ 开头的话(本地的nginx目录下根本没有phpMyAdmin目录)，nginx会自动pass到127.0.0.1:80 的Apache服务器，该服务器对phpMyAdmin目录下的页面进行解析，然后将结果发送给nginx，后者显示；如果客户端访问URL是http://localhost/test.php 的话，则会被pass到158.37.70.143:80 的apache进行处理。因此综上，我们实现了针对不同请求的负载均衡。〉如果用户访问静态页面index.html，最前端的nginx直接进行响应；〉如果用户访问test.php页面的话，158.37.70.143:80 的Apache进行响应；〉如果用户访问目录phpMyAdmin下的页面的话，127.0.0.1:80 的Apache进行响应；3)访问同一页面 的负载均衡：即用户访问http://localhost:8080/test.php 这个同一页面的时候，我们实现两台服务器的负载均衡 (实际情况中，这两个服务器上的数据要求同步一致，这里我们分别定义了打印server1和server2是为了进行辨认区别)。a. 现在我们的情况是在windows下nginx是localhost侦听8080端口；两台apache，一台是127.0.0.1:80(包含test.php页面但是打印server1)，另一台是虚拟机的158.37.70.143:80(包含test.php页面但是打印server2)。b. 因此重新配置nginx.conf为：〉首先在nginx的配置文件nginx.conf的http模块中添加，服务器集群server cluster(我们这里是两台)的定义：复制代码 代码如下:upstream myCluster {server 127.0.0.1:80 ;server 158.37.70.143:80 ;}表示这个server cluster包含2台服务器〉然后在server模块中定义，负载均衡：复制代码 代码如下:location ~ \.php$ {proxy_pass http://myCluster ; #这里的名字和上面的cluster的名字相同proxy_redirect off;proxy_set_header Host $host;proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;}这样的话，如果访问http://localhost:8080/test.php 页面的话，nginx目录下根本没有该文件，但是它会自动将其pass到myCluster定义的服务区机群中，分别由127.0.0.1:80;或者158.37.70.143:80;来做处理。上面在定义upstream的时候每个server之后没有定义权重，表示两者均衡；如果希望某个更多响应的话例如：复制代码 代码如下:upstream myCluster {server 127.0.0.1:80 weight=5;server 158.37.70.143:80 ;}这样表示5/6的几率访问第一个server,1/6访问第二个。另外还可以定义max_fails和fail_timeout等参数。综上，我们使用nginx的反向代理服务器reverse proxy server的功能，将其布置到多台apache server的前端。nginx仅仅用来处理静态页面响应和动态请求的代理pass，后台的apache server作为app server来对前台pass过来的动态页面进行处理并返回给nginx。通过以上的架构，我们可以实现nginx和多台apache构成的机群cluster的负载均衡。两种均衡：1)可以在nginx中定义访问不同的内容，代理到不同的后台server； 如上例子中的访问phpMyAdmin目录代理到第一台server上；访问test.php代理到第二台server上；2)可以在nginx中定义访问同一页面，均衡 (当然如果服务器性能不同可以定义权重来均衡)地代理到不同的后台server上。 如上的例子访问test.php页面，会均衡地代理到server1或者server2上。实际应用中，server1和server2上分别保留相同的app程序和数据，需要考虑两者的数据同步。

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