负载均衡搭配
背景介绍
在当今互联网时代，高并发访问已成为Web应用程序面临的重要挑战之一，为了保证系统的稳定性和用户体验，我们需要采取有效的措施来应对这一挑战，本文将详细介绍如何利用Nginx搭配负载均衡和动静分离技术，构建高性能的Web应用。
一、Nginx简介
Nginx是什么
Nginx是一款开源的轻量级Web服务器和反向代理服务器，它由俄罗斯开发者Igor Sysoev创建并首次发布于2004年，Nginx采用事件驱动、异步非阻塞IO模型，以高性能著称，它可以处理静态文件、反向代理、负载均衡、动静分离等任务，适用于构建高并发、高可靠性的Web应用程序。
Nginx的特点
高性能：采用异步非阻塞IO模型，能够处理大量并发连接，具有优秀的性能表现。
稳定可靠：多进程/线程工作方式使得Nginx能够充分利用多核处理器，并在面对高并发请求时保持稳定性，它还具备高级的容错能力，即使其中一个进程/线程出现问题，其他进程/线程仍然可以正常工作。
轻量级：代码量相对较少，占用的系统资源较少，适合应用于资源受限的环境。
可扩展性：模块化设计使得用户可以根据需求选择所需的模块，并支持第三方插件的扩展。
二、负载均衡与动静分离
负载均衡
负载均衡指的是将客户端请求分摊到多个服务器上，以达到负载均衡的效果，通常情况下，负载均衡器会根据一定的算法（如轮询、权重、IP哈希等）选取一台可用的服务器，并将客户端请求转发到该服务器上，负载均衡的主要作用是提高系统的可用性、稳定性和吞吐量。
1.1 SLB+nginx负载均衡搭配
阿里云的SLB（Server Load Balancer）是一种负载均衡解决方案，主要负责负载均衡的作用，同样地，nginx也可以实现负载均衡的功能，如果只是单纯考虑负载均衡的话，阿里云的SLB优越性更高，但nginx可以做的更多，如反向代理、HTTP服务器等，灵活性更高，同时使用了nginx和SLB后，除了反向代理之外，nginx还承担了一个静态站点的HTTP服务。
1.2 upstream配置项
upstream是nginx中用于定义后端服务器池的配置项，常见的分配策略有：
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。
weight：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 linuxidc{
server 10.0.0.77 weight=5;
server 10.0.0.88 weight=10;
}
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器，可以解决session的问题。
upstream favresin{
ip_hash;
server 10.0.0.10:8080;
server 10.0.0.11:8080;
}
fair（第三方）：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。
upstream favresin{
server 10.0.0.10:8080;
server 10.0.0.11:8080;
fair;
}
url_hash（第三方）：按访问url的hash结果来分配请求，使每个url定向到同一个后端服务器，后端服务器为缓存时比较有效。
upstream resinserver{
server 10.0.0.10:7777;
server 10.0.0.11:8888;
hash $request_uri;
hash_method crc32;
}
upstream还可以为每个设备设置状态值，这些状态值的含义分别如下：
down：表示单前的server暂时不参与负载。
weight：默认为1，weight越大，负载的权重就越大。
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。
fail_timeout：max_fails次失败后，暂停的时间。
backup：其它所有的非backup机器down或者忙的时候，请求backup机器，所以这台机器压力会最轻。
upstream bakend{ #定义负载均衡设备的Ip及设备状态
ip_hash;
server 10.0.0.11:9090 down;
server 10.0.0.11:8080 weight=2;
server 10.0.0.11:6060;
server 10.0.0.11:7070 backup;
}
模拟一台宕机：用了nginx负载均衡后，在两台tomcat正常运行的情况下，访问http://localhost速度非常迅速，通过测试程序也可以看出是得到的负载均衡的效果，但是试验性的把其中一台tomcat（server localhost:8080）关闭后，再查看http://localhost，发现反应呈现了一半反映时间快一半反映时间非常非常慢的情况，但是最后都能得到正确结果，解决办法主要是proxy_connect_timeout这个参数，这个参数是连接的超时时间，我设置成1,表示是1秒后超时会连接到另外一台服务器。
#user nobody;
worker_processes 1;
#error_log logs/error.log;
#pid logs/nginx.pid;
events {
worker_connections 1024;
}
http {
include mime.types;
default_type application/octet-stream;
upstream localhost{
#ip_hash;
server 127.0.0.1:8081;
server 127.0.0.1:8080;
}
sendfile on;
keepalive_timeout 65;
server {
listen 80;
server_name localhost;
location /{
proxy_pass http://localhost;
proxy_set_header Host $host;
proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
proxy_connect_timeout 1;
}
}
}
三、Nginx搭载负载均衡并提供前后端分离后台接口数据
Nginx安装
首先需要安装Nginx，可以通过以下命令进行安装：
sudo apt-get update sudo apt-get install nginx
安装完成后，可以通过sudo service nginx start启动Nginx服务。
Tomcat负载均衡
假设我们有两个Tomcat服务器作为后端服务器，它们的地址分别是http://192.168.1.101:8080和http://192.168.1.102:8080，我们可以使用Nginx的upstream模块来实现负载均衡，具体配置如下：
upstream tomcat_servers{
server 192.168.1.101:8080;
server 192.168.1.102:8080;
}
server{
listen 80;
server_name yourdomain.com;
location /{
proxy_pass http://tomcat_servers;
proxy_set_header Host $host;
proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
}
}
上述配置表示将所有来自yourdomain.com的请求转发到两个Tomcat服务器中的一个进行处理，Nginx会根据upstream中的配置自动选择合适的服务器进行响应。
负载均衡后台项目发布
为了实现负载均衡后的后台项目发布，我们需要将项目打包成WAR包并部署到Tomcat服务器上，具体步骤如下：
将项目打成WAR包，可以使用Maven或Gradle等构建工具来完成这一步，使用Maven的命令为：mvn clean package。
将生成的WAR包复制到Tomcat服务器的webapps目录下，可以使用scp命令将WAR包复制到远程服务器：scp yourproject.war user@192.168.1.101:/path/to/tomcat/webapps/。
重启Tomcat服务器以使新的WAR包生效，可以通过以下命令重启Tomcat：sudo service tomcat restart，如果一切正常，你应该能够通过浏览器访问你的后台项目了。
小伙伴们，上文介绍了“负载均衡搭配”的内容，你了解清楚吗？希望对你有所帮助，任何问题可以给我留言，让我们下期再见吧。
