Nginx四层负载均衡的配置指南

一、四层负载均衡介绍

什么是四层负载均衡

所谓四层负载均衡，也就是主要通过报文中的目标地址和端口，再加上负载均衡设备设置的服务器选择方式，决定最终选择的内部服务器。

以常见的tcp为例，负载均衡设备在接收到第一个来自客户端的syn 请求时，选择一个最佳的服务器，并对报文中目标ip地址进行修改(改为后端服务器ip），直接转发给该服务器。tcp的连接建立，即三次握手是客户端和服务器直接建立的，负载均衡设备只是起到一个类似路由器的转发动作。在某些部署情况下，为保证服务器回包可以正确返回给负载均衡设备，在转发报文的同时可能还会对报文原来的源地址进行修改。

应用场景

1.四层+七层来做负载均衡，四层可以保证七层的负载均衡的高可用性；

2.负载均衡可以做端口转发

3.数据库读写分离

四层负载均衡特点

1.四层负载均衡仅能转发tcp/ip协议、udp协议、通常用来转发端口，如：tcp/22、udp/53；

2.四层负载均衡可以用来解决七层负载均衡端口限制问题；（七层负载均衡最大使用65535个端口号）

3.四层负载均衡可以解决七层负载均衡高可用问题；（多台后端七层负载均衡能同时的使用）

4.四层的转发效率比七层的高得多，但仅支持tcp/ip协议，不支持http和https协议；

5.通常大并发场景通常会选择使用在七层负载前面增加四层负载均衡。

二、四层负载均衡环境搭建

环境准备

主机	ip	身份
lb4	172.16.1.6，10.0.0.6	四层负载均衡
lb01	172.16.1.4，10.0.0.4	七层负载均衡
lb02	172.16.1.5，10.0.0.5	七层负载均衡

lb4和lb02搭建nginx

# 配置yum源
[nginx-stable]
name=nginx stable repo
baseurl=http://nginx.org/packages/centos/$releasever/$basearch/
gpgcheck=1
enabled=1
gpgkey=https://nginx.org/keys/nginx_signing.key
module_hotfixes=true

# 安装nginx
[root@lb02 ~]# yum install nginx -y
[root@lb4 ~]# yum install nginx -y

# 创建用户
[root@lb02 ~]# groupadd www -g 666 && useradd www -u 666 -g 666 -s /sbin/nologin -m
[root@lb4 ~]# groupadd www -g 666 && useradd www -u 666 -g 666 -s /sbin/nologin -m

# 配置nginx
[root@lb02 ~]# vim /etc/nginx/nginx.conf 
user  www;
[root@lb4 ~]# vim /etc/nginx/nginx.conf 
user  www;

# 启动nginx
[root@lb4 ~]# systemctl start nginx && systemctl enable nginx && systemctl status nginx
[root@lb02 ~]# systemctl start nginx && systemctl enable nginx && systemctl status nginx

将lb01配置同步到lb02

[root@lb01 ~]# scp /etc/nginx/conf.d/* 172.16.1.5:/etc/nginx/conf.d/
[root@lb01 ~]# scp /etc/nginx/proxy_params 172.16.1.5:/etc/nginx/

测试lb02的负载均衡

[root@lb02 ~]# nginx -t && systemctl restart nginx

#配置hosts测试
10.0.0.5 linux.wp.com

三、配置四层负载均衡

四层负载均衡语法

syntax:	stream { ... }
default:	—
context:	main

#示例：四层负载均衡stream模块跟http模块在同一级别，不能配置在http里面
stream {
    upstream backend {
        server backend1.example.com:12345 weight=5;
        server 127.0.0.1:12345            max_fails=3 fail_timeout=30s;
    }

    server {
        listen 12345;
        proxy_connect_timeout 1s;
        proxy_timeout 3s;
        proxy_pass backend;
    }
}

配置nginx主配置文件

[root@lb4 ~]# vim /etc/nginx/nginx.conf
#注释http层所有内容
user  www;
worker_processes  1;
error_log  /var/log/nginx/error.log warn;
pid        /var/run/nginx.pid;
events {
    worker_connections  1024;
}
#添加一个包含文件
include /etc/nginx/conf.c/*.conf;
#http {
#    include       /etc/nginx/mime.types;
#    default_type  application/octet-stream;
#    log_format  main  '$remote_addr - $remote_user [$time_local] "$request" '
#                      '$status $body_bytes_sent "$http_referer" '
#                      '"$http_user_agent" "$http_x_forwarded_for"';
#    access_log  /var/log/nginx/access.log  main;
#    sendfile        on;
#    #tcp_nopush     on;
#    keepalive_timeout  65;
#    #gzip  on;
#    include /etc/nginx/conf.d/*.conf;
#}

配置四层负载均衡

#创建目录
[root@lb4 ~]# mkdir /etc/nginx/conf.c

#配置
[root@lb4 ~]# vim /etc/nginx/conf.c/linux.lb4.com.conf
stream {
    upstream lbserver {
        server 10.0.0.4:80;
        server 10.0.0.5:80;
    }

    server {
        listen 80;
        proxy_pass lbserver;
        proxy_connect_timeout 1s;
        proxy_timeout 3s;
    }
}

# 启动nginx
[root@lb4 ~]# nginx -t && systemctl start nginx

# 配置hosts访问
10.0.0.6 linux.lb4.com

四层负载均衡配置日志

#四层负载均衡是没有access的日志的，因为在nginx.conf的配置中，access的日志格式是配置在http下的，而四层负载均衡配置是在http以外的；

#如果需要日志则需要配置在stream下面
[root@lb4 ~]# vim /etc/nginx/conf.c/linux.lb4.com.conf
stream {
	log_format  proxy '$remote_addr $remote_port - [$time_local] $status $protocol '
                  '"$upstream_addr" "$upstream_bytes_sent" "$upstream_connect_time"';
    access_log /var/log/nginx/proxy.log proxy;

    upstream lbserver {
        server 10.0.0.4:80;
        server 10.0.0.5:80;
    }

    server {
        listen 80;
        proxy_pass lbserver;
        proxy_connect_timeout 1s;
        proxy_timeout 3s;
    }
}

#查看所有web服务器日志
[root@web01 ~]# tail -f /var/log/nginx/access.log
[root@web02 ~]# tail -f /var/log/nginx/access.log

四、四层负载端口转发

请求负载均衡的5555端口，跳转到web01的22端口

#简单配置
stream {
	server {
        listen 5555;
        proxy_pass 172.16.1.7:22;
	}
}

#一般配置
stream {
    upstream ssh_7 {
        server 10.0.0.7:22;
    }

    server {
        listen 5555;
        proxy_pass ssh_7;
    }
}

# 测试
[d:\~]$ ssh root@10.0.0.6:5555
成功跳转

请求负载均衡的6666端口，跳转至172.16.1.51:3306

stream {
    upstream db_51 {
        server 172.16.1.51:3306;
    }
    
    server {
        listen 6666;
        proxy_pass db_51;
    }
}

数据库从库的负载均衡

stream {
    upstream dbserver {
        server 172.16.1.51:3306;
        server 172.16.1.52:3306;
        server 172.16.1.53:3306;
        server 172.16.1.54:3306;
        server 172.16.1.55:3306;
        server 172.16.1.56:3306;
    }
    
    server {
        listen 5555;
        proxy_pass dbserver;
    }
}

总结

到此这篇关于nginx四层负载均衡配置的文章就介绍到这了,更多相关nginx四层负载均衡内容请搜索以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持！