Nginx七层负载均衡

1、七层负载均衡介绍

Nginx 七层负载均衡是在应用层（HTTP/HTTPS）上进行的，可以根据HTTP请求的具体内容，如URL、Cookie、Header等，来决定将请求转发到哪个后端服务器。这种方式不仅能够均衡服务器的计算负载，还能实现更复杂的路由策略，例如：

会话粘性（Sticky Sessions）：确保用户的会话请求始终被定向到同一个后端服务器。
基于内容的路由：根据请求的内容（如URL、头部信息）将请求分发到不同的服务器。

1.1 四层与七层负载均衡的区别

1.1.1 四层负载均衡（Layer 4 Load Balancing）

在传输层（Transport Layer）上进行。
关注网络层面的信息，如源和目标IP地址、端口号等。
根据网络信息决定将数据包转发到哪个服务器。
不深入检查数据包的内容。
主要适用于基于TCP/UDP的流量，如HTTP和HTTPS。

1.1.2 七层负载均衡（Layer 7 Load Balancing）

在应用层（Application Layer）上进行。
深入检查网络流量的内容，如HTTP请求头、URL、Cookie等。
根据流量内容做复杂的路由决策。
可以处理多种应用层协议，不仅限于HTTP。

1.2 七层负载均衡配置

服务器类型	IP地址	发行版
代理服务器（proxy)	192.168.110.31/24	Rocky Linux 8
静态地址服务器（static）	192.168.110.32/24	Rocky Linux 8
默认地址服务器（default）	192.168.110.33/24	Rocky Linux 8
动态地址服务器（upload）	192.168.110.34/24	Rocky Linux 8

1.2.1 后端节点配置

1.2.1.1 静态地址服务器（static）

[root@static ~]# mkdir /nginx/static
[root@static ~]# echo "This is static page IP=`hostname -I`" >> /nginx/static/index.html
[root@static ~]# vim /etc/nginx/conf.d/VirtualHost.conf
server {listen 192.168.110.32:80;server_name www.nginx,com;root /nginx;
location / {index index.html;}
}

[root@static ~]# nginx -s reload
[root@static ~]# nginx -t
nginx: the configuration file /etc/nginx/nginx.conf syntax is ok
nginx: configuration file /etc/nginx/nginx.conf test is successful
[root@static ~]# curl 192.168.110.32/static/
This is static page IP=192.168.110.32

1.2.1.2 默认地址服务器（default）

[root@default ~]# mkdir /nginx/default
[root@default ~]# echo "This is default page IP=`hostname -I`" >> /nginx/default/index.html
[root@default ~]# vim /etc/nginx/conf.d/VirtualHost.conf 
server {listen 192.168.110.33:80;server_name www.nginx,com;root /nginx/default;
location / {index index.html;}
}

[root@default ~]# nginx -t
nginx: the configuration file /etc/nginx/nginx.conf syntax is ok
nginx: configuration file /etc/nginx/nginx.conf test is successful
[root@default ~]# nginx -s reload
[root@default ~]# curl 192.168.110.33/default/
This is default page IP=192.168.110.33

1.2.1.3 动态地址服务器（upload）

[root@upload ~]# mkdir /nginx/upload
[root@upload ~]# echo "This is upload page IP=`hostname -I`" >> /nginx/upload/index.html
[root@upload ~]# vim /etc/nginx/conf.d/VirtualHost.conf 
server {listen 192.168.110.34:80;server_name www.nginx,com;root /nginx;
location / {index index.html;}
}

[root@upload ~]# nginx -t
nginx: the configuration file /etc/nginx/nginx.conf syntax is ok
nginx: configuration file /etc/nginx/nginx.conf test is successful
[root@upload ~]# nginx -s reload
[root@upload ~]# curl 192.168.110.34/upload/
This is upload page IP=192.168.110.34

1.2.2 代理服务器配置

[root@proxy ~]# vim /etc/nginx/conf.d/proxy.conf
upstream static_pools {server 192.168.110.32;
}

upstream default_pools {server 192.168.110.33;
}

upstream upload_pools {server 192.168.110.34;
}

server {listen 80;server_name www.nginx.com;
location /static {proxy_pass http://static_pools;proxy_set_header host $host;proxy_set_header X-Forwarded-For $remote_addr;}
location /default {proxy_pass http://default_pools;proxy_set_header host $host;proxy_set_header X-Forwarded-For $remote_addr;}
location /upload {proxy_pass http://upload_pools;proxy_set_header host $host;proxy_set_header X-Forwarded-For $remote_addr;}
}

[root@proxy ~]# nginx -t
nginx: the configuration file /etc/nginx/nginx.conf syntax is ok
nginx: configuration file /etc/nginx/nginx.conf test is successful
[root@proxy ~]# nginx -s reload

注意：这里location的写法，这里的主要难点就在这。例如：如果站点目录写 root /nginx/ststic; 那最后访问 http://www.nginx.com/static/ 时转发路径就为http://www.nginx.com/static/static。所以写/nginx就行了

1.2.3 客户端测试访问

[root@client ~]# echo '192.168.110.31 www.nginx.com' >> /etc/hosts
[root@client ~]# curl http://www.nginx.com
This is default page IP=192.168.110.33 
[root@client ~]# curl http://www.nginx.com/static/
This is static page IP=192.168.110.32 
[root@client ~]# curl http://www.nginx.com/upload/
This is upload page IP=192.168.110.34

1.2.4 查看各节点访问日志

[root@static ~]# tail -1 /var/log/nginx/access.log
192.168.110.31 - - [21/Apr/2024:17:07:34 +0800] "GET /static/ HTTP/1.0" 200 39 "-" "curl/7.61.1" "192.168.110.35"

[root@default ~]# tail -1 /var/log/nginx/access.log
192.168.110.31 - - [21/Apr/2024:17:07:32 +0800] "GET / HTTP/1.0" 200 40 "-" "curl/7.61.1" "192.168.110.35"

[root@upload ~]# tail -1 /var/log/nginx/access.log
192.168.110.31 - - [21/Apr/2024:17:07:36 +0800] "GET /upload/ HTTP/1.0" 200 39 "-" "curl/7.61.1" "192.168.110.35"