Hướng dẫn cấu hình Nginx làm load balancing cho Apache trên CentOS 7

Nội dung chính

Tổng quan#

Load balancing là kỹ thuật phân phối tải trên các web site có lượng truy cập cao. Giải pháp hỗ trợ việc tối ưu hóa tài nguyên, tăng sự đảm bảo, giảm độ trễ trên hệ thống.

Các thuật toán cân bằng tải cơ bản:

Round Robin: Các Request phân phối tuần tự tới các server, phương thức được sử dụng mặc định.
Least Connection: Request phân phối tới server có số kết nối tới ít nhất.
IP Hash: Lựa chọn Kết nối tới server bằng IP kết nối tới, tức IP A sẽ luôn kết nối tới server A trừ khi server A xảy ra sự cố.

Phần 1. Chuẩn bị#

Truy cập Nhân hòa, đăng ký 3 Máy ảo CentOS 7 với cấu hình 2 CPU, 2GB RAM – 25 GB Disk (Cấu hình gói B)

Kết quả sau khi đăng ký dịch vụ

Phân hoạch

Mô hình

Thiết lập ban đầu

Tại node `loadbalancer`

Thiết lập hostname, cập nhật hệ thống

hostnamectl set-hostname loadbalancer
yum update -y

Tắt Firewall và SELinux

sed -i 's/SELINUX=enforcing/SELINUX=disabled/g' /etc/sysconfig/selinux
sed -i 's/SELINUX=enforcing/SELINUX=disabled/g' /etc/selinux/config
systemctl stop firewalld
systemctl disable firewalld

Cấu hình Host file

echo "192.168.199.11 loadbalancer" >> /etc/hosts
echo "192.168.199.12 web1" >> /etc/hosts
echo "192.168.199.13 web2" >> /etc/hosts

Khởi động lại hệ thống

init 6

Tại node `web1`

Thiết lập hostname, cập nhật hệ thống

hostnamectl set-hostname web1
yum update -y

Tắt Firewall và SELinux

sed -i 's/SELINUX=enforcing/SELINUX=disabled/g' /etc/sysconfig/selinux
sed -i 's/SELINUX=enforcing/SELINUX=disabled/g' /etc/selinux/config
systemctl stop firewalld
systemctl disable firewalld

Cấu hình Host file

echo "192.168.199.11 loadbalancer" >> /etc/hosts
echo "192.168.199.12 web1" >> /etc/hosts
echo "192.168.199.13 web2" >> /etc/hosts

Khởi động lại hệ thống

init 6

Tại node `web2`

Thiết lập hostname, cập nhật hệ thống

hostnamectl set-hostname web2
yum update -y

Tắt Firewall và SELinux

sed -i 's/SELINUX=enforcing/SELINUX=disabled/g' /etc/sysconfig/selinux
sed -i 's/SELINUX=enforcing/SELINUX=disabled/g' /etc/selinux/config
systemctl stop firewalld
systemctl disable firewalld

Cấu hình Host file

echo "192.168.199.11 loadbalancer" >> /etc/hosts
echo "192.168.199.12 web1" >> /etc/hosts
echo "192.168.199.13 web2" >> /etc/hosts

Khởi động lại hệ thống

init 6

Phần 2. Cài đặt#

Bước 1: Cài đặt Nginx

Thực hiện tại node loadbalancer

Lưu ý:

Cài đặt Nginx từ source đễ hỗ trợ bổ sung thêm các module không có sẵn (vts, sts, stream sts không có sẵn trên repository mặc định)
Bổ sung thêm các gói giám sát traffic, mục địch phục vụ bài toán giám sát load balancing trên Nginx

Bổ sung bộ biên dịch

yum -y install gcc gcc-c++ \
make zlib-devel pcre-devel \
openssl-devel git wget \
geoip-devel epel-release

Cài đặt gói vts, sts, stream sts

mkdir /opt/downloads
cd /opt/downloads

# vts
git clone https://github.com/vozlt/nginx-module-vts.git

# sts
git clone https://github.com/vozlt/nginx-module-sts.git

# stream sts
git clone https://github.com/vozlt/nginx-module-stream-sts.git

Lưu ý:

Các gói vts, sts, stream sts hỗ trợ tốt các phiển bản nginx từ 1.15.0 trở xuống, ở docs ta sẽ sử dụng 1.13.0

Tải mã nguồn nginx

cd /opt/downloads
wget http://nginx.org/download/nginx-1.13.0.tar.gz
tar -zxf nginx-1.13.0.tar.gz
cd nginx-1.13.0

Biên dịch

./configure --user=nginx --group=nginx \
--add-module=/opt/downloads/nginx-module-sts/ \
--add-module=/opt/downloads/nginx-module-vts/ \
--add-module=/opt/downloads/nginx-module-stream-sts/ \
--prefix=/etc/nginx \
--sbin-path=/usr/sbin/nginx \
--conf-path=/etc/nginx/nginx.conf \
--error-log-path=/var/log/nginx/error.log \
--http-log-path=/var/log/nginx/access.log \
--pid-path=/var/run/nginx.pid \
--lock-path=/var/run/nginx.lock \
--http-client-body-temp-path=/var/cache/nginx/client_temp \
--http-proxy-temp-path=/var/cache/nginx/proxy_temp \
--http-fastcgi-temp-path=/var/cache/nginx/fastcgi_temp \
--http-uwsgi-temp-path=/var/cache/nginx/uwsgi_temp \
--http-scgi-temp-path=/var/cache/nginx/scgi_temp \
--with-http_ssl_module \
--with-http_realip_module \
--with-http_addition_module \
--with-http_sub_module \
--with-http_dav_module \
--with-http_gunzip_module \
--with-http_gzip_static_module \
--with-http_random_index_module \
--with-http_secure_link_module \
--with-http_stub_status_module \
--with-mail \
--with-mail_ssl_module \
--with-file-aio \
--with-stream \
--with-http_geoip_module

make
make install

Tạo user nginx và thư mục chứa cache nginx, phân quyền lại thư mục

useradd -r nginx
mkdir -p /var/cache/nginx/client_temp/
chown nginx. /var/cache/nginx/client_temp/

Tạo service systemd cho nginx

echo '[Unit]
Description=The NGINX HTTP and reverse proxy server
After=syslog.target network.target remote-fs.target nss-lookup.target

[Service]
Type=forking
PIDFile=/run/nginx.pid
ExecStartPre=/usr/sbin/nginx -t
ExecStart=/usr/sbin/nginx
ExecReload=/bin/kill -s HUP $MAINPID
ExecStop=/bin/kill -s QUIT $MAINPID
PrivateTmp=true

[Install]
WantedBy=multi-user.target' > /lib/systemd/system/nginx.service

Phân quyền service systemd nginx

chmod a+rx /lib/systemd/system/nginx.service

Chạy dịch vụ

systemctl start nginx
systemctl enable nginx

Cấu hình Load Balancing cho nginx

cp /etc/nginx/nginx.conf /etc/nginx/nginx.conf.bak
rm -rf /etc/nginx/nginx.conf

echo '
#user  nobody;
worker_processes  1;

#error_log  logs/error.log;
#error_log  logs/error.log  notice;
#error_log  logs/error.log  info;

#pid        logs/nginx.pid;


events {
    worker_connections  1024;
}

http {
    include       mime.types;
    default_type  application/octet-stream;
    # Stream traffic module
    stream_server_traffic_status_zone;

    # Stream web module
    vhost_traffic_status_zone;

    # filter geoip
    geoip_country /usr/share/GeoIP/GeoIP.dat;
    vhost_traffic_status_filter_by_set_key $geoip_country_code country::*;


    sendfile        on;
    #tcp_nopush     on;

    #keepalive_timeout  0;
    keepalive_timeout  65;

    #gzip  on;

    upstream backend {
        server 192.168.199.12:80;
        server 192.168.199.13:80;
    }

    server {
        listen 10.10.11.20:80;

        location / {
            proxy_pass http://backend;
        }
    }

    server {
        listen       8080;
        server_name  status-page;

        location / {
            root   html;
            index  index.html index.htm;
        }
        
        location /status-stream {
            stream_server_traffic_status_display;
            stream_server_traffic_status_display_format html;
        }

        vhost_traffic_status_filter_by_set_key $geoip_country_code country::$server_name;

        location /status-web {
            vhost_traffic_status_display;
            vhost_traffic_status_display_format html;
        }

        error_page   500 502 503 504  /50x.html;
        location = /50x.html {
            root   html;
        }
    
    }
}' > /etc/nginx/nginx.conf

Lưu ý:

Module upstream: Module load balancing theo thuật toán round robin
Cấu hình cân bằng tải
```
  upstream backend {
      server 192.168.199.12:80;
      server 192.168.199.13:80;
  }
```
- Các server được nhóm lại bằng upstream module, định nghĩa bằng server directive

Cấu hình chuyển request tới server group, ở đẩy ta sẽ dùng proxy_pass directive

server {
    listen 10.10.11.20:80;

    location / {
        proxy_pass http://backend;
    }
}

Khởi động lại dịch vụ

systemctl restart nginx

Bước 2: Cài đặt Apache

Thực hiện tại web1

yum install httpd -y
cat /etc/httpd/conf/httpd.conf | grep 'Listen 80'
sed -i "s/Listen 80/Listen 192.168.199.12:80/g" /etc/httpd/conf/httpd.conf

echo '<h1>Chào mừng tới Blog Cloud365 (Web1)</h1>' > /var/www/html/index.html
systemctl start httpd
systemctl enable httpd

Thực hiện tại web2

yum install httpd -y
cat /etc/httpd/conf/httpd.conf | grep 'Listen 80'
sed -i "s/Listen 80/Listen 192.168.199.13:80/g" /etc/httpd/conf/httpd.conf

echo '<h1>Chào mừng tới Blog Cloud365 (Web2)</h1>' > /var/www/html/index.html
systemctl start httpd
systemctl enable httpd

Bước 3: Kiểm tra

Truy cập điạ chỉ http://10.10.11.20:8080/status-web, trang giám sát traffic

Truy cập http://10.10.11.20, nhấn refresh trang liên tục, các request sẽ tự động chia sẻ sang 2 trang web1, web2theo thật toán round robin

Kết quả lần 1

Kết quả lần 2

có thể tham khảo thêm tại https://kipalog.com/posts/Su-dung-NGINX-nhu-mot-Load-Balancer

https://xuanthulab.net/su-dung-haproxy-lam-de-can-bang-tai-va-server-trung-gian-voi-docker.html

Tổng quan#

Phần 1. Chuẩn bị#

Phân hoạch

Mô hình

Thiết lập ban đầu

Tại node loadbalancer

Tại node web1

Tại node web2

Phần 2. Cài đặt#

Bước 1: Cài đặt Nginx

Bước 2: Cài đặt Apache

Bước 3: Kiểm tra

Kết quả lần 1

Kết quả lần 2

Tại node `loadbalancer`

Tại node `web1`

Tại node `web2`