基于云落地SLB+Tengine实现高可用集群负载均衡 - 上

前言

本次分享基于618慕课网直播，更多精彩可以关注：https://class.imooc.com/sale/javaarchitect

618双11这样的活动肯定会有大促，有大促就会有大流量，那么必然的我们必须要保证两个点，一个是高可用，一个是高并发。

1. 什么是高并发：平时一个网站的流量每天在几千左右，但是在某一天有活动或者某一时间段涌入大量用户，在网站上活动，那么就会发起大量的请求到后端，可能有数十万个甚至百万个，这样会比平时多出很多用户请求，那么势必对服务器后端又一定的压力，这个就是并发，为了做好高并发，系统架构肯定需要做一定的调整。
2. 什么是高可用：传统部署的一个系统往往只有一台服务器节点，节点挂了，啥都没了，高可用就是为了保证网络节点宕机后，整个网站系统还能够继续的对外提供服务。最简单的手段就是搭建多机高可用集群。
   那么本次课程其实围绕的是高可用来展开的。

那么这次涉及到的一些资料，软件等可以到直播群里去获取，汇总后会统一发出来的。

Nginx 和 Tengine

那么说到集群高可用的话肯定会联想到Nginx，通过nginx就能搭建多机节点的集群，比如tomcat集群，nginx作为网关接受用户的请求，起到反向代理的作用。

Nginx是反向代理服务器，可以构建集群和负载均衡，我们公开课里会使用阿里的Tengine，Tengine是基于Nginx的增强版本，阿里在此基础上的二次开发并且开源的服务器。（可以理解为nginx相当于iPhone12，tengine相当于iPhone12plus）。那么学了Tengine就相当于nginx也会了，一石二鸟。

• 那么咱们先梳理一下概念，看个眼熟，抛出概念，具体后面细说，课程里主要涉及到一下四点：
  • 什么是正向代理：后面会画图演示来说
  • 什么是反向代理：后面会画图演示来说
  • 什么是集群：后面说
  • 什么是负载均衡：后面说

Nginx并发能力很强，可以支持上万并发（理论5万左右），并且所需要的硬件配置不会很高，对cpu，内存的依赖度不大，而且长期运行十分稳定可靠。

Nginx是异步非阻塞的（AIO），上万连接可以对应到一个进程。（在咱们架构师课程里我们提过apache这个httpd服务器，它是同步阻塞的（BIO），一个连接就对应一个线程，并发越高性能越低下）所以现在主流的服务器都用的nginx或者tengine。

Nginx 能够解决的问题

• 高可用
• 集群
• 负载均衡
• 虚拟主机
• 并发能力（高并发）：构建多简单集群，提升并发能力，抗负载能力
• 动静分离（静态资源）（架构师体系课程中就是这么部署的）后面有时间加餐可以画图说一下
• ……
  需要注意：搭建集群可以解决高可用问题，同时也能分担一定的流量压力，当然高并发并不是仅仅只靠集群就能解决的，这里指的仅仅只是一部分压力。

互动发问

欸？那nginx和tengine是7层还是4层的网络模型呀？
那LVS呢？
俗话说四层转发，七层代理。LVS4层只管向后抛，他不会处理你的请求，7层可以处理，他提供了http协议，根据根据url地址来找到你硬盘里的某个资源文件地址，或匹配请求到反向代理的upstream，他也可以操作header啊cookie啥的。后面要说的负载均衡器组件SLB也是四层负载。

如何理解四层和七层，参考下图：

入正题，Tengine 官网

上面的概念没听懂没关系，我们先把Tengine来安装一下，概念在后面循序渐进的去理解。
打开：http://tengine.taobao.org/
下载最新版的即可

虚拟机或云服务器安装

用腾讯云的的666miss服务器

• 上传到某一个目录
  

• 解压缩：

  tar zxvf tengine-2.3.2.tar.gz
  

  

• 进入tengine根目录，结构和nginx类似，安装方式也是类似
  

• 安装依赖环境

  • 安装gcc环境
    • yum install gcc-c++ -y
  • 安装PCRE库，用于解析正则表达式
    • yum install -y pcre pcre-devel
  • zlib压缩和解压缩依赖，
    • yum install -y zlib zlib-devel
  • SSL 安全的加密的套接字协议层，用于HTTP安全传输，也就是https
    • yum install -y openssl openssl-devel

• 配置编译（可以参考nginx）：

  ./configure --prefix=/usr/local/tengine
  

• 安装：

make && make install

• 安装成功，可以看到tengine的目录都有了，目录结构和nginx也都是一致的
  

启动tengine

启动方式与nginx一致

浏览器访问tengine所在的内网ip：

虽然是tengine，但是本质上他还是nginx的进程：

• 停止：
  • ./nginx -s stop
• 重启：
  • ./nginx -s reload

Tengine 配置文件详解（可以作为加餐环节）

打开 /usr/local/tengine/conf/nginx.conf，配置内容如下：

# 默认注释了，其实就是nginx的默认用户，注释代表使用当前用户，也就是root，这里可以修改为指定的用户，用以限制。
#user  nobody;
#nginx 是多进程，一个进程里又可以开很多线程，线程用以处理用户连接，可以设置为CPU的核数为1，预留一
个，比如你现在是8核的，那就设置为7，当然你设置为8问题也不大，这个服务器里不要再放额外的一些中间件了（默认1个）
worker_processes  2;

# 每个worker进程可以处理的最大连接数，连接数并不是越大越好，因为还受到环境因素，比如磁盘io或网络
io快不快，内存和cpu大不大等因素影响。
events {
    worker_connections  10240;
}
# 此外，操作系统限制一个进程能够打开的最大文件数，也限制了nginx的最大并发，可以通过如下查看：
# cat /proc/sys/fs/file-max
# 一般9万左右，worker_processes x worker_connections < file-max，这个可以自己调大
# 如果反向代理了几台tomcat，那么总的并发数是 worker_processes x worker_connections / 4，得出的值
是一个差不多的范围，4是一个预估的经验值（长期以往大家总结的）。
# 需要注意，真正的并发数并不是一个特定的值，是根据硬件资源以及环境资源的一个综合的值，和上面计算
得出的值也肯定会有一定的偏差

# HTTP 模块
http {
    # 在任何地方都能使用include进行配置的引入
    # 资源媒体类型，浏览器支持的资源媒体类型和我们设置的类型匹配，则会在浏览器播放视频/播放音乐/展示图片，不匹配则下载，阿里OSS的图片在chrome上只能下载不能展示，道理是一样的
    include       mime.types;
    # 如果文件类型在mime.type中找不到则默认使用下方的
    default_type  application/octet-stream;

    # 高效传输模式，发送文件数据更快，简单来说，nginx作为静态资源服务器，开启会提高nginx性能，如果把nginx作为反向代理服务器，那么没什么卵用
    # 文件数据传输存在于操作系统的内核里，不需要经过缓冲区的拷贝，如此效率更高，性能更好，也可以称之为零拷贝
    sendfile        on;
    # 打开后可以优化网络传输，打开的前提是sendfile为on
    # tcp_nopush      on;

    # 设置客户端与服务端请求的超时时间，保证客户端多次请求的时候不会重复建立新的连接，节约资源损耗。
    #keepalive_timeout  0;
    keepalive_timeout  65;

    # 启用压缩，html/js/css压缩后文件变小，传输也会更快（我们在架构师课程里有演示过吧，不记得的敲个0）
    #gzip  on;

    # 可以在http指令块中设置多个虚拟主机
    server {

        # listen 监听端口
        # server_name localhost、ip、域名
        # location 请求路由映射，匹配拦截，默认用`/`可以对后面的路径进行匹配，匹配到就显示对应的资源文件。
        # location 参考文档：http://tengine.taobao.org/nginx_docs/cn/docs/http/ngx_http_core_module.html#location
        # root 请求位置
        # index 首页设置

        listen       80;
        server_name  localhost;

        location / {
            root   html;
            index  index.html index.htm;
        }

    }
}