Nginx四層負載均衡概述
什么是四層負載均衡
四層負載均衡是基於傳輸層協議包來封裝的（如：TCP/IP），那我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，無論四層還是七層都是指的OSI網絡模型。
四層負載均衡應用場景
1、四層+七層來做負載均衡，四層可以保證七層的負載均衡的高可用性；如：nginx就無法保證自己的服務高可用，需要依賴LVS或者keepalive。
2、如：tcp協議的負載均衡，有些請求是TCP協議的（mysql、ssh），或者說這些請求只需要使用四層進行端口的轉發就可以了，所以使用四層負載均衡。
四層 + 七層構建大規模集群架構使用場景

四層負載均衡總結
1、四層負載均衡僅能轉發TCP/IP協議、UDP協議、通常用來轉發端口，如：tcp/22、udp/53；
2、四層負載均衡可以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）
3、四層負載均衡可以解決七層負載均衡高可用問題；（多台后端七層負載均衡能同事的使用）
4、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；
5、通常大並發場景通常會選擇使用在七層負載前面增加四層負載均衡。
nginx四層負載均衡場景實踐
Nginx如何配置四層負載均衡
1、通過訪問負載均衡的5555端口，實際是后端的web01的22端口在提供服務；
2、通過訪問負載均衡的6666端口，實際是后端的mysql的3306端口在提供服務。
先配置兩台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/$basearch/
gpgcheck=0
enabled=1
gpgkey=https://nginx.org/keys/nginx_signing.key
#在lb02上安裝nginx
[root@lb02 yum.repos.d]# yum install -y nginx
#在lb02上同步lb01的所有nginx相關配置
[root@lb02 ~]# scp -r root@172.16.1.5:/etc/nginx /etc/
#啟動nginx
[root@lb02 conf.d]# nginx -t
nginx: the configuration file /etc/nginx/nginx.conf syntax is ok
nginx: configuration file /etc/nginx/nginx.conf test is successful
[root@lb02 conf.d]# systemctl enable nginx
Created symlink from /etc/systemd/system/multi-user.target.wants/nginx.service to /usr/lib/systemd/system/nginx.service.
[root@lb02 conf.d]# nginx
1.創建存放四層負載均衡配置文件的目錄
[root@lb03 ~]# vim /etc/nginx/nginx.conf
events {
....
}
include /etc/nginx/conf.c/*.conf;
http {
.....
}
[root@lb03 ~]# mkdir /etc/nginx/conf.c
2.配置四層負載均衡
[root@lb03 conf.c]# cat lb_domain.conf
stream {
upstream lb {
server 172.16.1.5:80 weight=5 max_fails=3 fail_timeout=30s;
server 172.16.1.6:80 weight=5 max_fails=3 fail_timeout=30s;
}
server {
listen 80;
proxy_connect_timeout 3s;
proxy_timeout 3s;
proxy_pass lb;
}
}
[root@lb03 conf.c]# nginx -t
nginx: the configuration file /etc/nginx/nginx.conf syntax is ok
nginx: configuration file /etc/nginx/nginx.conf test is successful
[root@lb03 conf.c]# nginx -s reload
#配置本機hosts解析后瀏覽器訪問並查看nginx日志
3.四層負載均衡開啟日志
#四層負載均衡是沒有access的日志的，因為在nginx.conf的配置中，access的日志格式是配置在http下的，而四層復雜均衡配置實在http以外的；
#如果需要日志則需要配置在stream下面
[root@web03 conf.c]# cat lb_domain.conf
stream {
log_format proxy '$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;
}
}
域名解析到lb03上，再次登錄
查看日志：
[root@lb03 ~]# tail -f /var/log/nginx/proxy.log
541055 - lb03 - TCP - 10.0.0.1 - 1656 - 80 - 75.856 - 200 - 28/Aug/2019:03:22:50 +0800
344557 - lb03 - TCP - 10.0.0.1 - 1658 - 80 - 75.850 - 200 - 28/Aug/2019:03:22:50 +0800
284545 - lb03 - TCP - 10.0.0.1 - 1654 - 80 - 75.957 - 200 - 28/Aug/2019:03:22:50 +0800
225560 - lb03 - TCP - 10.0.0.1 - 1659 - 80 - 75.858 - 200 - 28/Aug/2019:03:22:50 +0800
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;
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;
}
}
使用本地連接
ssh root@10.0.0.4 5555
會自動跳轉到端口所指定的服務器上
輸入密碼
自動連接到5555端口指定的服務器，跳轉到web01
