Nginx四層負(fù)載均衡的配置指南

更新時(shí)間：2021年06月11日 11:24:46 作者：徐中祥

當(dāng)一臺(tái)服務(wù)器的單位時(shí)間內(nèi)的訪問(wèn)量越大時(shí),服務(wù)器壓力就越大,大到超過(guò)自身承受能力時(shí),服務(wù)器就會(huì)崩潰.為了避免服務(wù)器崩潰,讓用戶有更好的體驗(yàn),我們通過(guò)負(fù)載均衡的方式來(lái)分擔(dān)服務(wù)器壓力,這篇文章主要給大家介紹了關(guān)于Nginx四層負(fù)載均衡配置的相關(guān)資料,需要的朋友可以參考下

一、四層負(fù)載均衡介紹

什么是四層負(fù)載均衡

所謂四層負(fù)載均衡，也就是主要通過(guò)報(bào)文中的目標(biāo)地址和端口，再加上負(fù)載均衡設(shè)備設(shè)置的服務(wù)器選擇方式，決定最終選擇的內(nèi)部服務(wù)器。

以常見(jiàn)的TCP為例，負(fù)載均衡設(shè)備在接收到第一個(gè)來(lái)自客戶端的SYN 請(qǐng)求時(shí)，選擇一個(gè)最佳的服務(wù)器，并對(duì)報(bào)文中目標(biāo)IP地址進(jìn)行修改(改為后端服務(wù)器IP），直接轉(zhuǎn)發(fā)給該服務(wù)器。TCP的連接建立，即三次握手是客戶端和服務(wù)器直接建立的，負(fù)載均衡設(shè)備只是起到一個(gè)類(lèi)似路由器的轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)作。在某些部署情況下，為保證服務(wù)器回包可以正確返回給負(fù)載均衡設(shè)備，在轉(zhuǎn)發(fā)報(bào)文的同時(shí)可能還會(huì)對(duì)報(bào)文原來(lái)的源地址進(jìn)行修改。

應(yīng)用場(chǎng)景

1.四層+七層來(lái)做負(fù)載均衡，四層可以保證七層的負(fù)載均衡的高可用性；

2.負(fù)載均衡可以做端口轉(zhuǎn)發(fā)

3.數(shù)據(jù)庫(kù)讀寫(xiě)分離

四層負(fù)載均衡特點(diǎn)

1.四層負(fù)載均衡僅能轉(zhuǎn)發(fā)TCP/IP協(xié)議、UDP協(xié)議、通常用來(lái)轉(zhuǎn)發(fā)端口，如：tcp/22、udp/53；

2.四層負(fù)載均衡可以用來(lái)解決七層負(fù)載均衡端口限制問(wèn)題；（七層負(fù)載均衡最大使用65535個(gè)端口號(hào)）

3.四層負(fù)載均衡可以解決七層負(fù)載均衡高可用問(wèn)題；（多臺(tái)后端七層負(fù)載均衡能同時(shí)的使用）

4.四層的轉(zhuǎn)發(fā)效率比七層的高得多，但僅支持tcp/ip協(xié)議，不支持http和https協(xié)議；

5.通常大并發(fā)場(chǎng)景通常會(huì)選擇使用在七層負(fù)載前面增加四層負(fù)載均衡。

二、四層負(fù)載均衡環(huán)境搭建

環(huán)境準(zhǔn)備

主機(jī)	IP	身份
lb4	172.16.1.6，10.0.0.6	四層負(fù)載均衡
lb01	172.16.1.4，10.0.0.4	七層負(fù)載均衡
lb02	172.16.1.5，10.0.0.5	七層負(fù)載均衡

lb4和lb02搭建Nginx

# 配置yum源
[nginx-stable]
name=nginx stable repo
baseurl=http://nginx.org/packages/centos/$releasever/$basearch/
gpgcheck=1
enabled=1
gpgkey=https://nginx.org/keys/nginx_signing.key
module_hotfixes=true

# 安裝Nginx
[root@lb02 ~]# yum install nginx -y
[root@lb4 ~]# yum install nginx -y

# 創(chuàng)建用戶
[root@lb02 ~]# groupadd www -g 666 && useradd www -u 666 -g 666 -s /sbin/nologin -M
[root@lb4 ~]# groupadd www -g 666 && useradd www -u 666 -g 666 -s /sbin/nologin -M

# 配置nginx
[root@lb02 ~]# vim /etc/nginx/nginx.conf 
user  www;
[root@lb4 ~]# vim /etc/nginx/nginx.conf 
user  www;

# 啟動(dòng)Nginx
[root@lb4 ~]# systemctl start nginx && systemctl enable nginx && systemctl status nginx
[root@lb02 ~]# systemctl start nginx && systemctl enable nginx && systemctl status nginx

將lb01配置同步到lb02

[root@lb01 ~]# scp /etc/nginx/conf.d/* 172.16.1.5:/etc/nginx/conf.d/
[root@lb01 ~]# scp /etc/nginx/proxy_params 172.16.1.5:/etc/nginx/

測(cè)試lb02的負(fù)載均衡

[root@lb02 ~]# nginx -t && systemctl restart nginx

#配置hosts測(cè)試
10.0.0.5 linux.wp.com

三、配置四層負(fù)載均衡

四層負(fù)載均衡語(yǔ)法

Syntax:	stream { ... }
Default:	—
Context:	main

#示例：四層負(fù)載均衡stream模塊跟http模塊在同一級(jí)別，不能配置在http里面
stream {
    upstream backend {
        server backend1.example.com:12345 weight=5;
        server 127.0.0.1:12345            max_fails=3 fail_timeout=30s;
    }

    server {
        listen 12345;
        proxy_connect_timeout 1s;
        proxy_timeout 3s;
        proxy_pass backend;
    }
}

配置nginx主配置文件

[root@lb4 ~]# vim /etc/nginx/nginx.conf
#注釋http層所有內(nèi)容
user  www;
worker_processes  1;
error_log  /var/log/nginx/error.log warn;
pid        /var/run/nginx.pid;
events {
    worker_connections  1024;
}
#添加一個(gè)包含文件
include /etc/nginx/conf.c/*.conf;
#http {
#    include       /etc/nginx/mime.types;
#    default_type  application/octet-stream;
#    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  /var/log/nginx/access.log  main;
#    sendfile        on;
#    #tcp_nopush     on;
#    keepalive_timeout  65;
#    #gzip  on;
#    include /etc/nginx/conf.d/*.conf;
#}

配置四層負(fù)載均衡

#創(chuàng)建目錄
[root@lb4 ~]# mkdir /etc/nginx/conf.c

#配置
[root@lb4 ~]# vim /etc/nginx/conf.c/linux.lb4.com.conf
stream {
    upstream lbserver {
        server 10.0.0.4:80;
        server 10.0.0.5:80;
    }

    server {
        listen 80;
        proxy_pass lbserver;
        proxy_connect_timeout 1s;
        proxy_timeout 3s;
    }
}

# 啟動(dòng)Nginx
[root@lb4 ~]# nginx -t && systemctl start nginx

# 配置hosts訪問(wèn)
10.0.0.6 linux.lb4.com

四層負(fù)載均衡配置日志

#四層負(fù)載均衡是沒(méi)有access的日志的，因?yàn)樵趎ginx.conf的配置中，access的日志格式是配置在http下的，而四層負(fù)載均衡配置是在http以外的；

#如果需要日志則需要配置在stream下面
[root@lb4 ~]# vim /etc/nginx/conf.c/linux.lb4.com.conf
stream {
	log_format  proxy '$remote_addr $remote_port - [$time_local] $status $protocol '
                  '"$upstream_addr" "$upstream_bytes_sent" "$upstream_connect_time"';
    access_log /var/log/nginx/proxy.log proxy;

    upstream lbserver {
        server 10.0.0.4:80;
        server 10.0.0.5:80;
    }

    server {
        listen 80;
        proxy_pass lbserver;
        proxy_connect_timeout 1s;
        proxy_timeout 3s;
    }
}

#查看所有web服務(wù)器日志
[root@web01 ~]# tail -f /var/log/nginx/access.log
[root@web02 ~]# tail -f /var/log/nginx/access.log

四、四層負(fù)載端口轉(zhuǎn)發(fā)

請(qǐng)求負(fù)載均衡的5555端口，跳轉(zhuǎn)到web01的22端口

#簡(jiǎn)單配置
stream {
	server {
        listen 5555;
        proxy_pass 172.16.1.7:22;
	}
}

#一般配置
stream {
    upstream ssh_7 {
        server 10.0.0.7:22;
    }

    server {
        listen 5555;
        proxy_pass ssh_7;
    }
}

# 測(cè)試
[D:\~]$ ssh root@10.0.0.6:5555
成功跳轉(zhuǎn)

請(qǐng)求負(fù)載均衡的6666端口，跳轉(zhuǎn)至172.16.1.51:3306

stream {
    upstream db_51 {
        server 172.16.1.51:3306;
    }
    
    server {
        listen 6666;
        proxy_pass db_51;
    }
}

數(shù)據(jù)庫(kù)從庫(kù)的負(fù)載均衡

stream {
    upstream dbserver {
        server 172.16.1.51:3306;
        server 172.16.1.52:3306;
        server 172.16.1.53:3306;
        server 172.16.1.54:3306;
        server 172.16.1.55:3306;
        server 172.16.1.56:3306;
    }
    
    server {
        listen 5555;
        proxy_pass dbserver;
    }
}