Nginx实现四层代理与七层代理

目录

一、实验环境准备

1、准备三台服务器

2、安装nginx环境

3、启动nginx环境

二、设置Nginx七层代理

1、proxy代理服务器配置（轮询）

2、设置加权轮询

3、健康检测功能

4、解决重复登录问题（源地址哈希ip_hash）

三、设置Nginx四层代理

---

web1、web2作为nginx集群2个节点，proxy服务器作为代理，负责调度来自客户端的请求，192.168.1.200模拟公网的对外IP，客户端访问proxy代理服务器192.168.1.200，然后转发给内部网站服务器。

安装步骤参考：Nginx安装、升级与基础配置_桂安俊@kylinOS的博客-CSDN博客

注意：这里需要安装Nginx 1.9及以上版本，1.9及以上版本Nginx才支持四层路由TCP/UDP转发，并在编译安装时开启--with-stream模块

nginx下载地址：nginx: download

修改web1和web2主机的/usr/local/nginx/html/index.html，加以标识，以区分到时候测试的时候实际访问的是哪台服务器，比如我这边将index.html改为：

目标：实现代理服务器对网站服务器进行轮询调度

新增或修改如下红色标识内容：

http {
    upstream servers {                    #定义源服务器组，servers为自定义组名
         server 192.168.1.20:80；    #组节点网站服务器web1 IP，80为web1 nginx默认端口
         server 192.168.1.30:80；    #组节点网站服务器web2 IP，80为web2 nginx默认端口
    }

    

    server {                                           #每一个server是一个虚拟主机
        listen       80;
        server_name  localhost;             #web主机名

       

        location / {
            proxy_pass http://servers;       #调用服务组，servers和上面自定义组名要对应
            root   html;
            index  index.html index.htm;
        }

    }

}

客户端测试，访问proxy代理服务器的192.168.1.200地址，然后刷新几次，可以看到访问的web页面是在web1和web2服务器之间平均轮询切换：

对于集群web服务器性能参差不齐的时候，我们希望性能好的服务器可以多被访问，性能差的服务器减少被访问，就是后就可以选择加权轮询，自动配比服务器访问比重。

在上面轮询配置的基础上，修改集群池属性，添加加权轮询参数（红色修改部分）：

http {
    upstream servers {                    #定义源服务器组，servers为自定义组名
         server 192.168.1.20:80 weight=1 max_fails=1 fail_timeout=30;    
         server 192.168.1.30:80 weight=2 max_fails=2 fail_timeout=30;    
         server 192.168.1.40 down;     #问了说明参数down，实际没有该服务器，可不加

  }

    

    server {                                           #每一个server是一个虚拟主机
        listen       80;
        server_name  localhost;             #web主机名

       

        location / {
            proxy_pass http://servers;       #调用服务组，servers和上面自定义组名要对应
            root   html;
            index  index.html index.htm;
        }

    }

}

【释】如上增加的红色修改参数部分中：

weight为设置服务器权重值，默认是1

max_fails设置最大失败次数，就失败多少次，判定该服务器故障

fail_timeout设置失败超时时间，单位为秒，即失败后，多少秒内不再检查访问该服务器

down标记服务器已关机，不参与集群调度

重新加载配置：

客户端测试，再次访问proxy的192.168.1.200时，会发现web1和web2访问的几率是1：2，因为上面做了权重配置。

当网站服务器的一个节点故障时，nginx是可以自动进行健康检查，跳过故障服务器的，比如这里将web1的nginx服务关闭：

再访问192.168.1.200时，无论怎么刷新，都是访问的web2的页面：

同样，当web1重新启动恢复正常时，Nginx也会自动识别，加入集群，又可以重新恢复对web1的访问。 

使用上面轮询的方案会带来一个问题，就是如果网站需要账户登录，当第一次轮询调度到web1，输入完账户登录后，刷新页面，proxy将请求调度给web2，这是记住账户信息的只有web1，那么切换到web2又得重新输入账户信息，这时候就需要使用ip_hash，来保证同一客户端IP始终只访问同一台web服务器。通过IP地址来判别是否为同一客户端，这里判别的不是IP的全部地址，而是看的IP地址前几位。

http {
    upstream servers {                    #定义源服务器组，servers为自定义组名
        ip_hash;         #在上面配置的基础上，加上ip_hash配置 

        server 192.168.1.20:80 weight=1 max_fails=1 fail_timeout=30;    
         server 192.168.1.30:80 weight=2 max_fails=2 fail_timeout=30;    
         server 192.168.1.40 down;     #问了说明参数down，实际没有该服务器，可不加

  }

    

    server {                                           #每一个server是一个虚拟主机
        listen       80;
        server_name  localhost;             #web主机名

       

        location / {
            proxy_pass http://servers;       #调用服务组，servers和上面自定义组名要对应
            root   html;
            index  index.html index.htm;
        }

    }

}

客户端测试：

访问proxy的192.168.1.200时，不论怎么刷新，同一台客户端始终访问的是固定一个web服务器，除非web服务器故障，切换了。

前面的七层代理主要是实现web http协议的负载均衡，如果需要对IP进行负载均衡，那就需要使用Nginx的四层代理功能（Nginx1.9及以上版本支持四层代理，并安装时需要添加--with_stream模块）。

【补充】

OSI第7层--->应用层协议：FTP、HTTP、NFS、SMTP

OSI第4层--->传输层协议：TCP、UDP、SPX

OSI第3层--->网络层：IP、IPX、AppleTalk DDP

实验目标：访问proxy服务器的192.168.1.200:22，proxy服务器将ssh请求轮询分配给web1和web2主机，实现对SSH的调度。

在http配置的上方新增以下内容（红色部分）：

stream {                                           #四层代理配置stream
    upstream backend {                    #定义集群，名称为backend
        server 192.168.1.20:22;          #代理的是ssh服务，所以是22端口
        server 192.168.1.30:22;
    }
    server {                                       #定义一个本地服务器代理服务
        listen 12345;                           #本地代理监听端口，需要是未使用的端口
        proxy_pass backend;              #调用backend集群，集群名要与上面定义的对应
    }
}

http {

... ...

}

客户端测试：

使用xshell远程连接192.168.1.200的12345端口，会自动转发到web1和web2的22端口：