Nginx從安裝到高可用，完整篇搞定！
Nginx從安裝到高可用，完整篇搞定！
一、Nginx安裝
1、去官網(wǎng)http://nginx.org/下載對應的nginx包，推薦使用穩(wěn)定版本
2、上傳nginx到linux系統(tǒng)
3、安裝依賴環(huán)境
(1)安裝gcc環(huán)境
(2)安裝PCRE庫，用于解析正則表達式
(3)zlib壓縮和解壓縮依賴
(4)SSL 安全的加密的套接字協(xié)議層，用于HTTP安全傳輸，也就是https
4、解壓，需要注意，解壓后得到的是源碼，源碼需要編譯后才能安裝
5、編譯之前，先創(chuàng)建nginx臨時目錄，如果不創(chuàng)建，在啟動nginx的過程中會報錯
6、在nginx目錄，輸入如下命令進行配置，目的是為了創(chuàng)建makefile文件
注：代表在命令行中換行，用于提高可讀性配置命令：
7、make編譯&安裝
8、進入sbin目錄啟動nginx
二、配置反向代理
1、配置upstream
2、配置server
三、配置負載均衡
nginx默認采用輪訓的方式進行負載均衡
1、使用加權輪詢
2、hash負載均衡
hash算法實際上只會計算 192.168.1這段做哈希
使用ip_hash的注意點：不能把后臺服務器直接移除，只能標記down.
3、url hash負載均衡
4、最小連接負載均衡
四、upstream指令參數(shù)
max_conns：限制最大同時連接數(shù) 1.11.5之前只能用于商業(yè)版slow_start：單位秒，權重在指定時間內(nèi)從1上升到指定值，不適用與hash負載均衡、隨機負載均衡 如果在 upstream 中只有一臺 server，則該參數(shù)失效（商業(yè)版才有）down：禁止訪問backup：備用機 只有在其他服務器無法訪問的時候才能訪問到 不適用與hash負載均衡、隨機負載均衡max_fails：表示失敗幾次，則標記server已宕機，剔出上游服務 默認值1fail_timeout：表示失敗的重試時間 默認值10
1、keepalived
2、控制瀏覽器緩存
3、反向代理緩存
五、配置ssl證書提供https訪問
1. 安裝SSL模塊
要在nginx中配置https，就必須安裝ssl模塊，也就是:?http_ssl_module。
進入到nginx的解壓目錄：/home/software/nginx-1.16.1
新增ssl模塊(原來的那些模塊需要保留)
編譯和安裝
2、配置HTTPS
把ssl證書?*.crt?和 私鑰?*.key?拷貝到/usr/local/nginx/conf目錄中。
新增 server 監(jiān)聽 443 端口：
六、配置ha nginx
1、安裝keepalived
(1)下載
(2)解壓
(3)使用configure命令配置安裝目錄與核心配置文件所在位置：
prefix：keepalived安裝的位置sysconf：keepalived核心配置文件所在位置，固定位置，改成其他位置則keepalived啟動不了，
/var/log/messages中會報錯sysconf：keepalived核心配置文件所在位置，固定位置，改成其他位置則keepalived啟動不了，
/var/log/messages中會報錯
配置過程中可能會出現(xiàn)警告信息，如下所示：
(4)安裝keepalived
(5)配置文件 在/etc/keepalived/keepalived.conf
(6)忘記安裝配置的目錄，則通過如下命令找到：
(7)啟動keepalived
進入sbin目錄
2、配置keepalived 主機
(1)通過命令?vim keepalived.conf?打開配置文件
附：查看網(wǎng)卡信息命令
(2)啟動keepalived
(3)查看進程
(4)查看vip(虛擬ip)
在網(wǎng)卡ens33下，多了一個192.168.1.161，這個就是虛擬ip
3、把keepalived注冊為系統(tǒng)服務
(1)拷貝配置文件
將keepalived目錄下
etc/init.d/keepalived拷貝到/etc/init.d/下將keepalived目錄下
etc/sysconfig/keepalived拷貝到/etc/sysconfig/下
(2)刷新systemctl
(3)啟動、停止、重啟keepalived
4、實現(xiàn)雙機主備高可用
(1)修改備機配置
(2) 啟動 Keepalived
(3) 訪問vip即可訪問主機，當主機失效時訪問vip就會訪問到備機
5、keepalived配置nginx自動重啟
(1)編寫腳本
在/etc/keepalived/下創(chuàng)建腳本check_nginx_alive_or_not
(2)添加運行權限
(3)配置keepalived監(jiān)聽nginx腳本
(4)在vrrp_instance中新增監(jiān)控的腳本
(5)重啟Keepalived使得配置文件生效
6、keepalived雙主熱備
(1)配置DNS輪詢
在同一個域名下配置兩個ip，自行百度
(2)配置第一臺主機
(3)配置第二臺主機
(4)重啟兩臺Keepalived
七、LVS（Linux Virtual Server）實現(xiàn)高可用負載均衡
1、為什么要使用LVS+Nginx
lvs基于四層負載均衡，工作效率較Nginx的七層負載更高，使用LVS搭建Nginx集群，可以提高性能
四層負載均衡無法對信息處理，只能通過ip+端口的形式轉發(fā)，所以需要七成負載進行數(shù)據(jù)的處理
Nginx接收請求來回，LVS可以只接受不響應
2、LVS的三種模式
(1)NAT模式
客戶端將請求發(fā)往LVS，LVS會選擇一臺服務器響應請求，服務器將結果返回給LVS，LVS再返回給客戶端。
在NAT模式中，服務器的網(wǎng)關必須指向LVS，否則報文無法送達客戶端
NAT 技術將請求的報文和響應的報文都需要通過LVS進行地址改寫，因此網(wǎng)站訪問量比較大的時候負載均衡調度器有比較大的瓶頸，一般要求最多之能 10-20 臺節(jié)點
NAT 模式支持對 IP 地址和端口進行轉換。即用戶請求的端口和真實服務器的端口可以不一致
(2)TUN模式
客戶端將請求發(fā)往LVS，LVS會選擇一臺服務器響應請求，在客戶端與服務器之間建立隧道，返回結果的時候直接由服務器返回響應，不在經(jīng)過LVS。
TUN模式必須所有的服務器上都綁定VIP的IP地址，所有的服務器都必須有網(wǎng)卡。
TUN模式走隧道運維難度大，并且會直接暴露服務器地址
服務器將應答包直接發(fā)給用戶。所以，減少了負載均衡器的大量數(shù)據(jù)流動，負載均衡器不再是系統(tǒng)的瓶頸，就能處理很巨大的請求量，這種方式，一臺負載均衡器能夠為很多服務器進行分發(fā)。而且跑在公網(wǎng)上就能進行不同地域的分發(fā)
(3)DR模式
客戶端將請求發(fā)往LVS，LVS會選擇一臺服務器響應請求，返回結果的時候通過統(tǒng)一的路由進行返回，不在經(jīng)過LVS。
和TUN模式一樣，LVS只是分發(fā)請求，應答包通過單獨的路由返回給客戶端，與TUN相比這種方式不需要隧道結構，可以兼容大多數(shù)的操作系統(tǒng)，同時統(tǒng)一路由可以隱藏真實的物理服務器。DR模式效率更高，但配置更復雜.
所有服務器節(jié)點和LVS只能在一個局域網(wǎng)里面。
3、搭建LVS-DR模式
先關閉掉服務器上網(wǎng)絡配置管理器，避免網(wǎng)絡接口沖突
(1)創(chuàng)建子接口（創(chuàng)建LVS的虛擬ip）
進入網(wǎng)卡配置目錄/etc/sysconfig/network-scripts/,找到網(wǎng)卡配置文件，這里以ifcfg-ens33為例，拷貝并創(chuàng)建子接口
修改子接口配置如下
配置中的 192.168.1.150 就是vip，是提供給外網(wǎng)用戶訪問的ip地址
重啟網(wǎng)絡服務
重啟成功后，ip addr 查看一下，你會發(fā)現(xiàn)多了一個ip，也就是虛擬ip（vip）
注意：阿里云不支持配置網(wǎng)卡，需要購買相應的負載均衡服務，騰訊云支持配置網(wǎng)卡，但需要購買網(wǎng)卡支持，一個網(wǎng)卡支持10個虛擬ip配置
(2)安裝ipvsadm
如今的centos都集成了LVS，所以ipvs是自帶的，我們只需要安裝ipvsadm即可（ipvsadm是管理集群的工具，通過ipvs可以管理集群，查看集群等操作）
(3)配置服務器（RS）的虛擬ip
進入網(wǎng)卡配置目錄/etc/sysconfig/network-scripts/,找到ifcfg-lo，拷貝并創(chuàng)建子接口
修改子接口配置如下
重啟網(wǎng)絡服務成功后，ip addr?查看一下，你會發(fā)現(xiàn)多了一個ip，也就是虛擬ip（vip）
(4)為服務器（RS）配置arp
ARP響應級別與通告行為參數(shù)說明
arp-ignore：ARP響應級別（處理請求）
????0：只要本機配置了ip，就能響應請求
??? 1：請求的目標地址到達對應的網(wǎng)絡接口，才會響應請求
arp-announce：ARP通告行為（返回響應）
????0：本機上任何網(wǎng)絡接口都向外通告，所有的網(wǎng)卡都能接受到通告
??? 1：盡可能避免本網(wǎng)卡與不匹配的目標進行通告2：只在本網(wǎng)卡通
打開sysctl.conf:
配置所有網(wǎng)卡、默認網(wǎng)卡以及虛擬網(wǎng)卡的arp響應級別和通告行為，分別對應：all，default，lo
刷新配置文件
增加一個網(wǎng)關，用于接收數(shù)據(jù)報文，當有請求到本機后，會交給lo去處理
將網(wǎng)關添加至開機啟動
(4)使用ipvsadm配置集群規(guī)則
創(chuàng)建LVS節(jié)點，用戶訪問的集群調度者
-A：添加集群
-t：tcp協(xié)議ip地址：設定集群的訪問
ip：也就是LVS的虛擬ip
-s：設置負載均衡的算法，
rr：表示輪詢
-p：設置連接持久化的時間,在指定時間內(nèi)同一個用戶的請求會訪問到同一個服務器中
創(chuàng)建多臺RS真實服務器
-a：添加真實服務器
-t：tcp協(xié)議
-r：真實服務器的ip地址
-g：設定DR模式
保存到規(guī)則庫，否則重啟失效
檢查集群
一些其他命令
(5)訪問虛擬ip，完成LVS搭建
附：LVS的負載均衡算法
(1)靜態(tài)算法
靜態(tài)：根據(jù)LVS本身自由的固定的算法分發(fā)用戶請求。
輪詢（Round Robin 簡寫’rr’）：輪詢算法假設所有的服務器處理請求的能力都一樣的，調度器會把所有的請求平均分配給每個真實服務器。（同Nginx的輪詢）
加權輪詢（Weight Round Robin 簡寫’wrr’）：安裝權重比例分配用戶請求。權重越高，被分配到處理的請求越多。（同Nginx的權重）
源地址散列（Source Hash 簡寫’sh’）：同一個用戶ip的請求，會由同一個RS來處理。（同Nginx的ip_hash）
目標地址散列（Destination Hash 簡寫’dh’）：根據(jù)url的不同，請求到不同的RS。（同Nginx的url_hash）
(2)動態(tài)算法
動態(tài)：會根據(jù)流量的不同，或者服務器的壓力不同來分配用戶請求，這是動態(tài)計算的。
最小連接數(shù)（Least Connections 簡寫’lc’）：把新的連接請求分配到當前連接數(shù)最小的服務器。
加權最少連接數(shù)（Weight Least Connections 簡寫’wlc’）：服務器的處理性能用數(shù)值來代表，權重越大處理的請求越多。Real Server 有可能會存在性能上的差異，wlc動態(tài)獲取不同服務器的負載狀況，把請求分發(fā)到性能好并且比較空閑的服務器。
最短期望延遲（Shortest Expected Delay 簡寫’sed’）：特殊的wlc算法。舉例闡述，假設有ABC三臺服務器，權重分別為1、2、3 。如果使用wlc算法的話，當一個新請求進來，它可能會分給ABC中的任意一個。使用sed算法后會進行如下運算：
A：（1+1）/1=2
B：（1+2）/2=3/2
C：（1+3）/3=4/3
最終結果，會把這個請求交給得出運算結果最小的服務器。最少隊列調度（Never Queue 簡寫’nq’）：永不使用隊列。如果有Real Server的連接數(shù)等于0，則直接把這個請求分配過去，不需要在排隊等待運算了（sed運算）。
八、搭建Keepalived+Lvs+Nginx高可用集群負載均衡
如果原先服務器上配置了LVS+nginx需要清空ipvsadm中的配置
如果配置了Keepalived+Nginx雙主集群也需要去除掉Keepalived中原先的配置，按照的后文進行配置
(1)使用keepalived配置Master LVS
在LVS的機器上安裝keepalived，安裝過程參考上文
(1)修改keepalived的配置
(2)啟動/重啟keepalived
(2)使用keepalived配置Backup LVS
配置在備用機上
