基于云落地SLB+Tengine实现高可用集群负载均衡 - 中

本次分享基于618慕课网直播

虚拟主机

如果不用nginx，仅仅只是tomcat，要想在同一个80端口下去开多个http服务是不行的，只能开一个，但是使用nginx后，可以开多个，并且可以针对不同的域名去进行访问和配置，这就是虚拟主机的功能。而配置中的server就是一个虚拟主机。

如上图，用户如果需要配置3个域名的网站，那么就得购买3台服务器。而如果使用了nginx的虚拟主机功能，那么就只需要购买一台服务器，随后通过nginx的虚拟主机功能开启3个server即可，这么一来可以节约成本，不会造成资源浪费，可以参考下图。

以下是虚拟主机的配置，包含了反向代理：

• 修改几个html，如下： /usr/local/tengine/html中的index.html复制多份进行修改，用以区别各个页面

• 云服务器预先配置好二级域名，如下：

配置虚拟主机server
server {
    listen       80;

    server_name  imooc.imoocdsp.com;

    location / {

        root   html;

        index  imooc.html;

    }

}

server {

    listen       80;

    server_name  course.imoocdsp.com;

    location / {

        root   html;

        index  course.html;

    }

}

server {

    listen       80;

    server_name  teacher.imoocdsp.com;

    location / {

        root   html;

        index  teacher.html;

    }

}

• 浏览器访问如下三个域名得到的结果不同：
  • http://imooc.imoocdsp.com/
  • http://course.imoocdsp.com/
  • http://teacher.imoocdsp.com/

  

  

  

反向代理

虚拟主机、集群负载均衡基于反向代理，所以得理解反向代理。反向代理就是用户的请求会被代理服务器（nginx/tengine）进行转发，由代理服务器来决定用户的请求访问会到达哪个内网计算机节点，那么这种代理称之为反向代理。

如上图，用户请求会先到达nginx，然后再由nginx决定这个请求最终转发到某些内网的计算机节点，转发过程透明，用户不知道，并且内网的节点是无法直接被外部访问的，必须经过nginx。我们可以举一个生活中的例子，比如开学去学校报到，学生分班不是由自己决定的，会由教务处来决定该学生去哪个班级报到，如下图，学生就是用户，报到上学这个过程就是发起的请求，反向代理服务器就是教务处，具体的某个班级就是内网计算机节点，教务处怎么分班的这个过程学生不知道，是透明的，学生分班必须经过教务处，无法直接去上课：

常见的反向代理场景：负载均衡，虚拟主机等

题外话，什么是正向代理，用户请求经过公网到达目标服务器的过程，会经过正向代理，在家里我们用路由器，路由器之上就是宽带运营商，他们都给你做了一层限制，比如限制网速，限制端口等，他们的作用就是正向代理。可以参考如下图：

图中左侧，我通过路由器为自己和媳妇分别设置了上网速度，因为媳妇经常购物，给他做一些限制，这就是正向代理的基本作用了，我们请求经过自己路由器到达公网再到达右侧的目标服务器，这里的目标服务器就是反向代理服务器了。举个生活中的例子，中考高考的时候我们填志愿，学生就是上网用户，填志愿最终经过教务处，教务处会给我们一定的参考意见，随后志愿分发到全国。道理是一样的。再举一个例子，比如有些公司，会禁止对外网的访问，如果你要访问外网，那么必须启动vpn或者代理服务器，你的所有请求会经过这个代理，你发了什么数据他也知道，可能会限制你访问网盘这类网站，这个就是正向代理。

配置集群（用阿里云1个nginx+2个tomcat）

下面的都用到了线上的阿里云，已经购买5台。其中3台搭建了tomcat，另外2台搭建tengine。我们使用其中一台作为演示负载均衡的效果，最终结合阿里云的SLB负载均衡器来演示高可用。

集群就是人多力量大，目的可以分担流量压力，提升整体系统的并发能力。一人搬砖总没有多个人帮你一起搬砖来的舒服嘛。

集群需要配置上游模块upstream，www.abc.com为上游模块的名称。

阿里云的tengine-master配置：

upstream www.abc.com {
        server 172.19.36.76:8099 weight=1;
        server 172.19.36.77:8099 weight=1;
        keepalive 32;
    }

    server {
        listen       80;
        server_name  101.133.214.131;

        location / {
            proxy_pass  http://www.abc.com;
#            root   html;
#            index  index.html index.htm;
        }

    }

server可以配置1个或者多个，代表用户请求进来被反向代理到这个某个tomcat节点，

upstream www.abc.com {
    server 192.168.1.171:8080;
    server 192.168.1.172:8080;
    server 192.168.1.173:8080;
}

用户请求通过访问www.123.com，反向代理到upstream所对应的3个tomcat节点，这个就是3台tomcat组成的集群，如果说1个tomcat能够支持的并发为150，那么3台就差不多是450上下。

server {
    listen       80;
    server_name  www.123.com;

    location / {
        # 把请求代理到upstream对应的tomcat集群中
        proxy_pass  http://www.abc.com;
    }
}

负载均衡 - 轮询

配置集群的时候其实默认就有负载均衡，默认的是轮询。负载均衡算法有如下几种：

• 轮训，如下所示，这是默认的三节点集群使用了默认的轮询负载均衡算法。轮询就是用户请求进来会一个一个的分别分配到这三个节点去处理。

举两个例子：

1. 就好比胖头陀和瘦头陀去食堂打饭，有30个馒头，不论你胖瘦高矮，食堂阿姨一人分15个馒头。
2. 再举个栗子，就好比皇宫佳丽三千，你应该要干嘛？雨露均沾吧，7个不同的妃子，每天一个轮训着平均分配资源，对吧。

upstream www.abc.com {
    server 192.168.1.171:8080;
    server 192.168.1.172:8080;
    server 192.168.1.173:8080;
}

负载均衡 - 权重weight

按照一定的比率去分配流量的访问，权重越大，被访问到的几率也就越大。一般来说服务器的硬件配置整体性能层次不齐，有的好有的不好，所以，相对来说性能不好的权重分配少一些，性能好的服务器权重分配高一些，这样不同节点承载的压力也就不同了。

举两个例子：

1. 就好比胖头陀和瘦头陀去食堂打饭，有30个馒头，阿姨看胖头陀很胖，分配20个馒头，瘦头陀很瘦，吃的少，分配10个馒头。
2. 再举个栗子，就好比皇宫佳丽三千，你应该要干嘛？每个人有不同的喜好，甄嬛长得漂亮一些，自然权重也会高一些，咖妃长得太黑了，自然权重少一些。

具体配置如下：

upstream www.abc.com {
    server 192.168.1.171:8080 weight=1;
    server 192.168.1.172:8080 weight=3;
    server 192.168.1.173:8080 weight=2;
}

负载均衡 - ip_hash（不演示了）

根据用户请求过来的ip做哈希，ip一定是固定的，所以哈希的值也是固定的，这样用户请求到的tomcat节点也是固定的，这种方式可以保证用户会话不会丢失，永远存在，但是如果用户切换网络，比如从wifi到4g，则会导致会话丢失。

举个例子，我人在上海，拨打110，由于我所在的地域是上海，那么对方接通的肯定是上海公安局，如果我现在去了南京，这个时候拨打110，那么运营商根据我所在地分配的接听电话就是江苏公安局了。对吧，这是一个道理，就是根据你的地址来源进行服务节点的分配处理。

配置代码示例：

upstream www.abc.com {
    ip_hash;
    server 192.168.1.171:8080 weight=1 max_conns=180;
    server 192.168.1.172:8080 weight=3;
    server 192.168.1.173:8080 weight=2;
}

负载均衡 - url_hash（不演示了）

和iphash同理，用户请求，在浏览器中访问的url，根据这个做hash，分配到不同的节点。

小节

常用的负载均衡算法为 加权轮询，iphash是用的最少甚至不用，因为会造成请求并发量倾斜，容易导致固定的某个节点宕机。

提一下动静分离，架构师课程中，把静态代码发布到nginx，实现动静分离。当然也可以静态代码（JS/CSS/HTML）放到CDN会更好。

加餐：什么是动静分离

提到动静分离就会想到前后端分离，各种分，分分合合的。

• 前后端分离就是前后端开发人员所做的本质工作拆开，以前写jsp的时候，前端后端都是由同一个程序员去做的，随着互联网的发展，工作职能开始拆分，那么前端工作量比如js/css/html这些都会由前端去做，称之为frontEnd，后端人员负责java代码开发，接口提供，称之为backEnd。这就是前后端分离。
• 既然前后端分离了，那么代码肯定是解耦的，是两块不一样的代码，前端归前端，后端归后端。那么这个时候我们就可以借助nginx去实现动静分离部署，其实也就是前端通过nginx静态资源映射，后端通过nginx实现tomcat集群部署，如此一来，用户请求进来到达nginx，那么前端请求访问静态页面，后端接口调用会通过nginx来代理到各自的tomcat节点。那么在架构师体系功课程中，我们就是采用的前后端分离开发外加动静分离进行部署的。具体的结构图如下：

附：如果nginx有2台，那么一台负责虚拟静态资源，另外一台负责反向代理也可以。本质上就是使用了2个location来做了2个虚拟主机，一个做静态资源，一个做tomcat反向代理，动静分离可以把动静请求分离，减少tomcat请求压力。ok吧。