Nginx负载均衡主备模式

1. 背景

使用Nginx代理后端服务，有时候某些服务是不能使用多台负载均衡，但又想保障高可用，所以采用主备模式，记录如下：

2. 参考

• nginx 负载均衡
• Nginx-负载均衡-后端状态max_conns、down、backup、max_fails、fail_timeout
• Nginx负载均衡详解_nginx负载均衡配置详解

3. 环境

• Ubuntu 22.04
• 三台虚拟机
  • 虚机Virtual-Machine-114，配置Nginx，nginx version: nginx/1.18.0 (Ubuntu)
  • 虚机Virtual-Machine-203，启动后端服务
  • 虚机Virtual-Machine-205，启动后端服务

4. 部署

4.1 配置Nginx

• 虚机Virtual-Machine-114 安装nginx

apt install nginx

• 查找nginx配置文件路径

whereis nginx

# whereis 执行结果
nginx: /usr/sbin/nginx /usr/lib/nginx /etc/nginx /usr/share/nginx /usr/share/man/man8/nginx.8.gz

• 添加虚拟主机

cd /etc/nginx/conf.d && vim py_server.conf 

  # 定义upstream  
  upstream  python_server {
             # server指令指定后端服务器的IP地址和端口
             server    172.31.1.114:8084 down;  # 不参加负载均衡
             server    172.31.1.203:8083 max_fails=5  fail_timeout=60s; # 当检查后端服务5次失败（每1秒检查一次），判定后端服务不可用，然后60秒内不再检查。
             server    172.31.1.205:8085 backup;  # 备份节点，在所有提供服务节点均不可用时启用
            }

  # 定义server
  server {
             # 监听端口8080
             listen       8080;
             server_name  localhost;

             location / {
                           # 代理转发，服务转发至upstream python_server
                           proxy_pass http://python_server;
                        }
          }

4.2 配置后端服务

• 虚机Virtual-Machine-203，创建html文件
  • 写入 “This is Server master, IP 172.31.1.203”

root@Virtual-Machine-203:/home/sj-test1/html# echo "This is Server master, IP 172.31.1.203" > serverinfo.html 

• 虚机Virtual-Machine-203，启动服务

# 监听端口与上述配置一致
python3 -m http.server 8083

• 虚机Virtual-Machine-205，创建html文件
  • 写入 “This is Server backup, IP 172.31.1.205”

root@Virtual-Machine-205:/home/sj-test1/html# echo "This is Server backup, IP 172.31.1.205" > serverinfo.html 

• 虚机Virtual-Machine-205，启动服务

# 监听端口与上述配置一致
python3 -m http.server 8085

4.3 重启Nginx服务

• 虚机Virtual-Machine-114重启nginx服务

service nginx restart

5. 测试

5.1 直接访问后端服务

• 访问http://172.31.1.203:8083/serverinfo.html，服务正常
  - 访问http://172.31.1.205:8085/serverinfo.html，服务正常
  

5.2 访问Nginx代理服务

• Nginx默认转发到172.31.1.203的后端服务上
  

• 关闭虚机Virtual-Machine-203上的后端服务
  

• 再次访问Nginx，已转发到172.31.1.205（backup）的后端服务上
  - 重新启动虚机Virtual-Machine-203上的后端服务，60秒后Nginx再次转发到172.31.1.203
  

6. 总结

通过配置Nginx配置文件，，定义upstream中每个后端Server的状态，可以实现后端服务的主备负载均衡。在上述测试中使用的是默认轮询算法。注意！ip_hash算法不支持backup状态定义。