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概述

nginx自帶的ngx_http_proxy_module和ngx_http_upstream_module提供了基本的負載均衡功能，但確實缺少對后端節點健康狀態的主動檢測機制。

為了實現健康檢查并避免請求轉發到故障節點，可以考慮使用第三方模塊nginx_upstream_check_module，這個模塊可以有效地檢測后端服務的健康狀態，并在后端服務器不可用時暫停轉發請求。

ngx_http_upstream_module是淘寶技術團隊開發的nginx模快nginx_upstream_check_module來檢測后方服務的健康狀態，如果后端服務器不可用，則所有的請求不轉發到這臺服務器。

使用nginx_upstream_check_module可以實現以下步驟：

1. 安裝nginx_upstream_check_module模塊。
2. 配置nginx以使用該模塊，并設置健康檢查參數，如檢查間隔、超時等。
3. 配置負載均衡器的upstream，使用ngx_http_upstream_module定義后端節點，并使用nginx_upstream_check_module進行健康檢查。
4. 當后端節點被標記為不可用時，nginx將停止向該節點轉發請求，直到節點恢復正常。

簡單的示例配置：

http {upstream backend {server backend1.example.com;server backend2.example.com;check interval=3000 rise=2 fall=5 timeout=1000 type=http;}server {location / {proxy_pass http://backend;}}
}

在這個示例中，我們定義了一個名為backend的負載均衡器，其中包含兩個后端節點。check指令啟用了健康檢查，并指定了檢查的參數，如間隔、成功次數、失敗次數和超時時間。

這樣，nginx將定期檢查后端節點的健康狀態，并根據檢查結果決定是否向該節點轉發請求。如果后端節點被標記為不可用，nginx將暫停將請求轉發到該節點，直到其恢復為可用狀態。

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upstream_check_module模塊安裝和配置指南

upstream_check_module模塊用于Nginx的upstream節點（后端服務器）的健康檢查。它可以定期檢查每個節點的狀態，自動標記不可用的節點，從而實現負載均衡的高可用性。

模塊安裝步驟

1. 下載Nginx源代碼：

   wget http://nginx.org/download/nginx-1.24.0.tar.gz
   tar -xzvf nginx-1.24.0.tar.gz
   cd nginx-1.24.0
   

2. 下載upstream_check_module源代碼：

   git clone https://github.com/yaoweibin/nginx_upstream_check_module.git
   cd nginx_upstream_check_module
   

3. 應用補丁：

   patch -p1 < nginx_upstream_check_module/check_1.24.0+.patch
   cd ..
   

4. 編譯Nginx：

   ./configure --add-module=./nginx_upstream_check_module
   make
   sudo make install
   

基本配置示例

在Nginx配置文件中添加以下內容：

worker_processes 1;  # 設置Nginx工作進程的數量為1events {worker_connections 1024;  # 每個工作進程的最大連接數為1024
}http {include       mime.types;  # 包含MIME類型配置文件default_type  application/octet-stream;  # 默認MIME類型為application/octet-streamsendfile        on;  # 啟用sendfile系統調用傳輸文件keepalive_timeout  65;  # 客戶端與服務器之間的keep-alive連接超時時間為65秒upstream i4t.com {  # 定義名為i4t.com的負載均衡器server 10.4.81.41:900;  # 后端服務器1的IP地址和端口號server 10.4.81.42:900;  # 后端服務器2的IP地址和端口號check interval=3000 rise=2 fall=5 timeout=1000 type=http ;  # 啟用健康檢查功能，檢查間隔為3000毫秒，成功次數達到2次則標記為上線，失敗次數達到5次則標記為下線，超時時間為1000毫秒，檢查類型為http }server {listen       80;  # 監聽80端口，接收HTTP請求server_name  localhost;  # 服務器名為localhostlocation / {proxy_pass http://ip:port/xxxx;  # 請求代理}location /status1 {stub_status on;      # 啟用內置的狀態信息頁面access_log  off;  # 關閉對該位置的訪問日志記錄}location /status2 {     # 配置使用upstream_check_module模塊的健康檢查check_status;  # 啟用upstream_check_module的狀態信息頁面access_log off;  # 關閉對該位置的訪問日志記錄#allow SOME.IP.ADD.RESS; #可以設置允許網段訪問#deny all;}}
}  

詳細配置說明

• interval：健康檢查的時間間隔（毫秒）。
• rise：連續成功響應的次數。
• fall：連續失敗響應的次數。
• timeout：健康檢查的超時時間（毫秒）。
• type：檢查類型（如http，tcp等）。

檢查類型和參數

1. HTTP檢查：

   check_http_send "GET /health_check HTTP/1.0\r\n\r\n";
   check_http_expect_alive http_2xx http_3xx;
   

2. TCP檢查：

   check interval=3000 rise=2 fall=5 timeout=1000 type=tcp;
   

3. MySQL檢查：

   check interval=3000 rise=2 fall=5 timeout=1000 type=mysql;
   check_mysql_send "select 1";
   check_mysql_expect_alive success;
   

常見問題及解決方案

1. Nginx無法啟動：

   • 檢查Nginx配置文件中的語法是否正確，使用命令nginx -t進行驗證。

2. 健康檢查失敗：

   • 確認后端服務器的健康檢查端點是否正確響應。
   • 檢查防火墻設置是否允許Nginx進行健康檢查。

3. 補丁應用失敗：

   • 確認所用的Nginx版本與補丁版本是否匹配。

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SSL檢查和DNS解析功能

述如何使用upstream_check_module模塊實現SSL檢查和DNS解析功能。

SSL檢查配置示例和說明

要對后端節點進行SSL檢查，可以在配置中指定檢查類型為ssl_hello或者使用https進行更詳細的HTTP請求檢查。

配置示例

1. SSL握手檢查：

   upstream backend {server backend1.example.com:443;server backend2.example.com:443;# 添加SSL握手健康檢查check interval=3000 rise=2 fall=5 timeout=1000 type=ssl_hello;
   }
   

2. HTTPS請求檢查：

   upstream backend {server backend1.example.com:443;server backend2.example.com:443;# 添加HTTPS健康檢查check interval=3000 rise=2 fall=5 timeout=3000 type=https;check_http_send "GET /health_check HTTP/1.1\r\nHost: backend1.example.com\r\n\r\n";check_http_expect_alive http_2xx http_3xx;
   }
   

DNS解析配置示例和說明

對于動態解析upstream節點，可以使用resolver指令來配置DNS服務器。

配置示例

http {resolver 8.8.8.8 8.8.4.4 valid=300s;upstream backend {server backend1.example.com:80;server backend2.example.com:80;# 添加健康檢查check interval=3000 rise=2 fall=5 timeout=1000 type=http;}server {listen 80;location / {proxy_pass http://backend;}}
}

在上述配置中，resolver指令配置了DNS服務器地址，并設置了300秒的緩存時間。

結合實際應用場景的高級配置示例

綜合SSL檢查與DNS解析

http {resolver 8.8.8.8 8.8.4.4 valid=300s;upstream backend {server backend1.example.com:443;server backend2.example.com:443;# 添加SSL握手健康檢查check interval=3000 rise=2 fall=5 timeout=1000 type=ssl_hello;# 或者使用HTTPS請求檢查check interval=3000 rise=2 fall=5 timeout=3000 type=https;check_http_send "GET /health_check HTTP/1.1\r\nHost: backend1.example.com\r\n\r\n";check_http_expect_alive http_2xx http_3xx;}server {listen 80;location / {proxy_pass https://backend;proxy_ssl_server_name on;}}
}

在此配置中，我們結合了SSL檢查和DNS解析，確保后端節點既能夠通過DNS動態解析，又能通過SSL握手或HTTPS請求進行健康檢查。

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總結和常見問題解決

1. SSL證書問題：

   • 確保后端服務器的SSL證書是有效的，可以使用工具（如openssl s_client）手動驗證證書。
   • 在使用https檢查時，確保check_http_send中的Host頭部信息正確。

2. DNS解析問題：

   • 確保Nginx能夠訪問配置的DNS服務器。
   • 確認解析的域名在DNS服務器上是可解析的，并且記錄是正確的。

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動態權重調整和自定義健康檢查腳本

如何在Nginx中實現動態權重調整和自定義健康檢查腳本。

動態權重調整

動態權重調整允許根據服務器的健康狀態或負載情況動態調整負載均衡的權重，從而更有效地分配請求。雖然Nginx本身不直接支持動態權重調整，但可以通過外部工具和腳本結合Nginx的API實現。

配置示例

假設我們使用一個外部工具來監控服務器負載，并通過Nginx的HTTP API來調整權重。

1. 設置HTTP API模塊：
   需要啟用Nginx的nginx-http-api-module模塊，該模塊通常需要自行編譯：

   ./configure --add-module=path/to/nginx-http-api-module
   make
   sudo make install
   

2. 配置示例：

   http {upstream backend {server backend1.example.com:80 weight=5;server backend2.example.com:80 weight=5;}server {listen 80;location / {proxy_pass http://backend;}location /upstream_conf {api;allow 127.0.0.1;  # 僅允許本地訪問APIdeny all;}}
   }
   

3. 動態調整權重：
   通過HTTP API來調整權重，示例如下：

   curl -X POST "http://localhost/upstream_conf?upstream=backend&server=backend1.example.com:80&weight=10"
   

自定義健康檢查腳本

Nginx的upstream_check_module支持自定義健康檢查腳本，這些腳本可以用來執行特定的檢查邏輯，并返回健康狀態。

自定義健康檢查示例

假設我們編寫一個自定義腳本，檢查后端服務器上一個特定的服務是否正常運行。

1. 編寫自定義健康檢查腳本：
   創建一個名為custom_check.sh的腳本：

   #!/bin/bash
   response=$(curl -s -o /dev/null -w "%{http_code}" http://backend1.example.com/health_check)if [ "$response" -eq 200 ]; thenecho "up"
   elseecho "down"
   fi
   

2. 配置Nginx使用自定義腳本：

   http {upstream backend {server backend1.example.com:80;server backend2.example.com:80;# 添加自定義健康檢查check interval=5000 rise=2 fall=5 timeout=1000 type=external;check_external_cmd /path/to/custom_check.sh;}server {listen 80;location / {proxy_pass http://backend;}}
   }
   

綜合配置示例

以下示例結合了動態權重調整和自定義健康檢查腳本：

http {resolver 8.8.8.8 8.8.4.4 valid=300s;upstream backend {server backend1.example.com:80 weight=5;server backend2.example.com:80 weight=5;# 添加自定義健康檢查check interval=5000 rise=2 fall=5 timeout=1000 type=external;check_external_cmd /path/to/custom_check.sh;}server {listen 80;location / {proxy_pass http://backend;}location /upstream_conf {api;allow 127.0.0.1;  # 僅允許本地訪問APIdeny all;}}
}

總結和常見問題解決

1. 動態權重調整：

   • 確保外部工具或腳本能夠正確監控和反饋服務器負載情況。
   • 使用HTTP API進行權重調整時，確保API的安全性，如限制訪問權限。

2. 自定義健康檢查腳本：

   • 腳本需要具有可執行權限，并確保路徑正確。
   • 確保腳本返回的狀態符合Nginx的預期，如"up"或"down"。