Nginx配置之实现多台服务器负载均衡

下面是实现多台服务器负载均衡的完整攻略。

1. 安装配置Nginx

首先，我们需要安装 Nginx，并进行配置。可以使用以下命令在 Debian / Ubuntu 上安装 Nginx：

sudo apt update
sudo apt install nginx -y

安装完成后，您将在以下位置找到 Nginx 的主配置文件：

/etc/nginx/nginx.conf

我们需要修改此文件，以便实现多台服务器的负载平衡。以下是一个示例配置：

user nginx;
worker_processes auto;
error_log /var/log/nginx/error.log;
pid /run/nginx.pid;
events {
    worker_connections 1024;
}

http {
    upstream backend {
        server 192.168.1.2;
        server 192.168.1.3;
    }

    server {
        listen 80;
        server_name example.com;
        location / {
            proxy_pass http://backend;
            proxy_set_header Host $host;
            proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
            proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
        }
    }
}

在上面的配置中，我们通过 upstream 声明了一个名为 backend 的集群，在其中以逗号分隔指定了 2 台服务器的 IP 地址。

2. 进行测试

配置完成后，我们需要测试是否能够实现负载平衡。我们可以使用 ab 命令（apache bench）模拟多个用户同时访问服务器。以下是一个示例命令：

ab -n 1000 -c 10 http://example.com/

这个命令将发出 1000 个请求，每次并发 10 个请求，并记录服务器的响应时间，成功率等数据。您可以根据需要调整 -n 和 -c 参数。

3. 使用Nginx实现动态负载均衡

上面的示例将配置固定在 Nginx 的配置文件中，如果需要调整集群成员，则需要手动修改配置文件。为了更加智能地实现负载平衡，我们可以添加动态负载平衡模块，例如 nginx-upsync-module。

使用这个模块，我们可以在 Nginx 配置中使用 upsync 命令自动获取集群成员。以下是一个示例配置：

user nginx;
worker_processes auto;
error_log /var/log/nginx/error.log;
pid /run/nginx.pid;
events {
    worker_connections 1024;
}

http {

    upstream backend {
        upsync 192.168.1.4:8080/get_backend;
    }

    server {
        listen 80;
        server_name example.com;
        location / {
            proxy_pass http://backend;
            proxy_set_header Host $host;
            proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
            proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
        }
    }

    server {
        listen 8080;
        location /get_backend {
            content_by_lua '
                -- 从数据库或其他数据源获取集群成员列表
                local backend_servers = {
                    "192.168.1.2",
                    "192.168.1.3"
                }

                -- 输出成员列表
                ngx.say(table.concat(backend_servers, "\n"))
            ';
        }
    }

}

在上面的配置中，upsync 命令将调用 /get_backend 接口获取集群成员列表。同时，在 Nginx 中添加了一个 /get_backend 接口，该接口将实现从数据库或其他数据源动态获取集群成员列表。这个示例仅仅是一个简单的 Lua 脚本模拟了这个过程。

示例一

我曾经在一家公司，他们需要高可用性，因此部署了多台服务器来实现负载均衡，同时他们还需要实现动态添加服务器节点或者删除服务器节点。根据他们的需求我实现了一个可动态加载服务器节点的 Nginx 配置文件。其架构如下：

1. 使用 Nginx 的 upstream 指令来指定了后端服务器的地址，upstream 后面的 server 指令依次指定了后端服务器的地址。
2. 添加一个 server 块（如果你知道 Nginx 配置文件的话，就应该知道 server 块是由 listen 指令构成）指定了代理服务器所使用的 IP 地址和监听的端口号。
3. 在 nginx.conf 中的 http 块中添加了一些额外的指令，使 Nginx 能够接受客户端的请求并将其转发到后端的服务器上。

在这个文件中，backend 是一个代理的服务器，替换为实际使用的服务器名或 IP 地址。listen 80 表示 Nginx 将监听客户端的 80 端口的 HTTP 请求。

配置文件中有一个 get_backend 地址，用于传输节点信息的地址。以下是包含 Lua 脚本的示例：

upstream backend {
    upsync http://192.168.1.10/get_backend interval=2m;
}

server {
    listen 80;
    server_name example.com;

    location / {
        proxy_pass http://backend;
        proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
        proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
    }
}

server {
    listen 8080;

    location /get_backend {
        content_by_lua_block {
            local function get_upstream_servers()
                -- some lua code to get the list of upstream servers from anywhere
                return {
                    "192.168.1.2:8080",
                    "192.168.1.3:8080",
                    "192.168.1.4:8080",
                }
            end

            ngx.say(table.concat(get_upstream_servers(), "\n"))
        }
    }
}

其中 upstream 块声明了我们需要负载均衡的后端服务器列表，并使用 upsync 指令从指定的 get_backend 地址获得节点信息。location 块是对外访问地址指令，这里指定了 Nginx 监听的 80 号端口。

示例二

下面是 Guzzle HTTP 客户端可以在 PHP 中使用来解析为您提供负载均衡支持的 Nginx 配置中的节点列表：

use GuzzleHttp\Client;
use Symfony\Component\Cache\Adapter\FilesystemAdapter;

class NginxUpstreamServers {
    public static function getServers(string $nginxUrl, string $cacheFile = null): array {
        if ($cacheFile) {
            $cache = new FilesystemAdapter('', 3600, $cacheFile);
            $servers = $cache->getItem('nginx_upstream_servers')->get();
            if ($servers) {
                return $servers;
            }
        }

        $client = new Client([
            'base_uri' => trim($nginxUrl, '/') . '/',
            'timeout'  => 10.0,
        ]);

        $res = $client->request('GET', 'get_backend');
        $servers = explode("\n", (string)$res->getBody());
        $servers = array_map(function($server) {
            return trim($server);
        }, $servers);
        $servers = array_filter($servers);

        if ($cacheFile) {
            $cache->getItem('nginx_upstream_servers')->set($servers);
        }

        return $servers;
    }
}

这个 PHP 类当中使用了 Guzzle HTTP 客户端来向 Nginx 的节点获取地址列表，支持缓存以及超时等参数设置，并返回一个节点列表的数组。你可以在你的代码中使用这个类来访问上述 nginx 配置文件中的 get_backend 接口地址，获取动态更新的节点地址列表。