Nginx四層負載均衡實踐

1.什麼是四層負載均衡

四層負載均衡是基於傳輸層協議包來封裝的（如：TCP/IP），那咱們前面使用到的七層是指的應用層，他的組裝在四層 的基礎之上，不管四層仍是七層都是指的OSI網絡模型。

2.四層負載均衡應用場景

一、四層+七層來作負載均衡，四層能夠保證七層的負載均衡的高可用性；如：nginx就沒法保證本身的服務高可用，需 要依賴LVS或者keepalive。 
二、如：tcp協議的負載均衡，有些請求是TCP協議的（mysql、ssh），或者說這些請求只須要使用四層進行端口的轉發 就能夠了，因此使用四層負載均衡。

四層+七層構建大規模集羣架構使用場景

3.四層負載均衡總結

• 四層負載均衡僅能轉發TCP/IP協議、UDP協議、一般用來轉發端口，如：tcp/2二、udp/53；

• 四層負載均衡能夠用來解決七層負載均衡端口限制問題；（七層負載均衡最大使用65535個端口號）

• 四層負載均衡能夠解決七層負載均衡高可用問題；（多臺後端七層負載均衡能同事的使用）

• 四層的轉發效率比七層的高得多，但僅支持tcp/ip協議，不支持http和https協議；

• 一般大併發場景一般會選擇使用在七層負載前面增長四層負載均衡。

4.Nginx四層負載均衡場景實踐

Nginx如何配置四層負載均衡

一、經過訪問負載均衡的5555端口，實際是後端的web01的22端口在提供服務； 
二、經過訪問負載均衡的6666端口，實際是後端的mysql的3306端口在提供服務。

先配置兩臺lb負載均衡

[root@lb02 ~]# cat /etc/yum.repos.d/nginx.repo   
[nginx‐stable]  name=nginx stable repo baseurl=http://nginx.org/packages/centos/7/$basearch/  
gpgcheck=0  
enabled=1 
gpgkey=https://nginx.org/keys/nginx_signing.key 
    
#在lb02上安裝nginx 
[root@lb02 yum.repos.d]# yum install ‐y nginx 
    
#在lb02上同步lb01的全部nginx相關配置  
[root@lb02 ~]# scp ‐r root@172.16.1.5:/etc/nginx /etc/
    
#啓動nginx 
[root@lb02 conf.d]# nginx ‐t  
nginx: the configuration file /etc/nginx/nginx.conf syntax is ok 
nginx: configuration file /etc/nginx/nginx.conf test is successful  
    
[root@lb02 conf.d]# systemctl enable nginx  
Created symlink from /etc/systemd/system/multi‐user.target.wants/nginx.service to  /usr/lib/systemd/system/nginx.service.  
[root@lb02 conf.d]# systemctl start nginx

①建立存放四層負載均衡配置文件的目錄

[root@lb02 ~]# vim /etc/nginx/nginx.conf  
events {          
    ....  
}  
include /etc/nginx/conf.c/*.conf;  
http {          
    .....  
} 
[root@lb02 ~]# mkdir /etc/nginx/conf.c

②配置四層負載均衡

[root@web03 conf.c]# cat lb_domain.conf   
stream {      
    upstream lb {              
        server 172.16.1.5:80 weight=5 max_fails=3 fail_timeout=30s;              
        server 172.16.1.6:80 weight=5 max_fails=3 fail_timeout=30s;      
    } 
    server {              
        listen 80;              
        proxy_connect_timeout 3s;              
        proxy_timeout 3s;              
        proxy_pass lb;      
    }  
}  
[root@web03 conf.c]# nginx ‐t  
nginx: the configuration file /etc/nginx/nginx.conf syntax is ok 
nginx: configuration file /etc/nginx/nginx.conf test is successful  
[root@web03 conf.c]# systemctl reload nginx 
#配置本機hosts解析後瀏覽器訪問並查看nginx日誌

③四層負載均衡開啓日誌

#四層負載均衡是沒有access的日誌的，由於在nginx.conf的配置中，access的日誌格式是配置在http下的，而四層負載均衡配置是在http之外的；

#若是須要日誌則須要配置在stream下面  

[root@web03 conf.c]# cat lb_domain.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 lb {              
        server 172.16.1.5:80 weight=5 max_fails=3 fail_timeout=30s;              
        server 172.16.1.6:80 weight=5 max_fails=3 fail_timeout=30s;      } 
    server { 
        listen 80;              
        proxy_connect_timeout 3s;              
        proxy_timeout 3s;              
        proxy_pass lb;      
    }  
}

5.Nginx四層負載均衡端口轉發

①使用nginx四層負載均衡實現tcp的轉發

請求負載均衡 5555    ‐‐‐>     172.16.1.7:22;  請求負載均衡 6666    ‐‐‐>     172.16.1.51:3306;

②配置nginx四層負載均衡實現tcp的轉發

[root@lb4‐01 ~]# cat /etc/nginx/conf.c/lb_domain.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; 
    
#定義轉發ssh的22端口      
 upstream ssh_7 {              
     server 10.0.0.7:22;      
    }  
    
#定義轉發mysql的3306端口      
upstream mysql_51 {              
    server 10.0.0.51:3306;      
    }      
    server {              
        listen 5555;              
        proxy_connect_timeout 3s;              
        proxy_timeout 300s;              
        proxy_pass ssh_7;      
    } 
    server {              
        listen 6666;              
        proxy_connect_timeout 3s;              
        proxy_timeout 3s;              
        proxy_pass mysql_51;      
    }  
}