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公司前一段对业务线上的nginx做了整理，重点就是对nginx上负载均衡器的后端节点做健康检查。目前，nginx对后端节点健康检查的方式主要有3种，这里列出：
1 2 3 4 5 6 | 1、ngx_http_proxy_module模块和ngx_http_upstream_module模块（自带）官网地址：http://nginx.org/cn/docs/http/ngx_http_proxy_module.html#proxy_next_upstream2、nginx_upstream_check_module模块官网网址：https://github.com/yaoweibin/nginx_upstream_check_module3、ngx_http_healthcheck_module模块官网网址：http://wiki.nginx.org/NginxHttpHealthcheckModule |
公司业务线上对后端节点的健康检查是通过nginx_upstream_check_module模块做的，这里我将分别介绍这三种实现方式以及之间的差异性。
一、ngx_http_proxy_module 模块和ngx_http_upstream_module模块（自带）
严格来说，nginx自带是没有针对负载均衡后端节点的健康检查的，但是可以通过默认自带的ngx_http_proxy_module 模块和ngx_http_upstream_module模块中的相关指令来完成当后端节点出现故障时，自动切换到健康节点来提供访问。
这里列出这两个模块中相关的指令：
ngx_http_proxy_module 模块中的proxy_connect_timeout 指令、proxy_read_timeout指令和proxy_next_upstream指令
1 2 3 | 语法: proxy_connect_timeouttime;默认值: proxy_connect_timeout60s;上下文: http,server,location |
设置与后端服务器建立连接的超时时间。应该注意这个超时一般不可能大于75秒。
1 2 3 | 语法: proxy_read_timeouttime;默认值: proxy_read_timeout60s;上下文: http,server,location |
定义从后端服务器读取响应的超时。此超时是指相邻两次读操作之间的最长时间间隔，而不是整个响应传输完成的最长时间。如果后端服务器在超时时间段内没有传输任何数据，连接将被关闭。
1 2 3 | 语法: proxy_next_upstreamerror|timeout|invalid_header|http_500|http_502|http_503|http_504|http_404|off...;默认值: proxy_next_upstreamerrortimeout;上下文: http,server,location |
指定在何种情况下一个失败的请求应该被发送到下一台后端服务器：
1 2 3 4 5 6 7 8 9 | error#和后端服务器建立连接时，或者向后端服务器发送请求时，或者从后端服务器接收响应头时，出现错误timeout#和后端服务器建立连接时，或者向后端服务器发送请求时，或者从后端服务器接收响应头时，出现超时invalid_header#后端服务器返回空响应或者非法响应头http_500#后端服务器返回的响应状态码为500http_502#后端服务器返回的响应状态码为502http_503#后端服务器返回的响应状态码为503http_504#后端服务器返回的响应状态码为504http_404#后端服务器返回的响应状态码为404off#停止将请求发送给下一台后端服务器 |
需要理解一点的是，只有在没有向客户端发送任何数据以前，将请求转给下一台后端服务器才是可行的。也就是说，如果在传输响应到客户端时出现错误或者超时，这类错误是不可能恢复的。
范例如下：
1 2 3 | http{proxy_next_upstreamhttp_502http_504http_404errortimeoutinvalid_header;} |
ngx_http_upstream_module模块中的server指令
1 2 3 | 语法: serveraddress[parameters];默认值: —上下文: upstream |
范例如下：
1 2 3 4 | upstreamname{server10.1.1.110:8080max_fails=1fail_timeout=10s;server10.1.1.122:8080max_fails=1fail_timeout=10s;} |
下面是每个指令的介绍：
1 2 3 4 5 6 | max_fails=number#设定Nginx与服务器通信的尝试失败的次数。在fail_timeout参数定义的时间段内，如果失败的次数达到此值，Nginx就认为服务器不可用。在下一个fail_timeout时间段，服务器不会再被尝试。失败的尝试次数默认是1。设为0就会停止统计尝试次数，认为服务器是一直可用的。你可以通过指令proxy_next_upstream、fastcgi_next_upstream和memcached_next_upstream来配置什么是失败的尝试。默认配置时，http_404状态不被认为是失败的尝试。fail_timeout=time#设定服务器被认为不可用的时间段以及统计失败尝试次数的时间段。在这段时间中，服务器失败次数达到指定的尝试次数，服务器就被认为不可用。默认情况下，该超时时间是10秒。在实际应用当中，如果你后端应用是能够快速重启的应用，比如nginx的话，自带的模块是可以满足需求的。但是需要注意。如果后端有不健康节点，负载均衡器依然会先把该请求转发给该不健康节点，然后再转发给别的节点，这样就会浪费一次转发。可是，如果当后端应用重启时，重启操作需要很久才能完成的时候就会有可能拖死整个负载均衡器。此时，由于无法准确判断节点健康状态，导致请求handle住，出现假死状态，最终整个负载均衡器上的所有节点都无法正常响应请求。由于公司的业务程序都是java开发的，因此后端主要是nginx集群和tomcat集群。由于tomcat重启应部署上面的业务不同，有些业务启动初始化时间过长，就会导致上述现象的发生，因此不是很建议使用该模式。并且ngx_http_upstream_module模块中的server指令中的max_fails参数设置值，也会和ngx_http_proxy_module模块中的的proxy_next_upstream指令设置起冲突。比如如果将max_fails设置为0，则代表不对后端服务器进行健康检查，这样还会使fail_timeout参数失效（即不起作用）。此时，其实我们可以通过调节ngx_http_proxy_module模块中的proxy_connect_timeout指令、proxy_read_timeout指令，通过将他们的值调低来发现不健康节点，进而将请求往健康节点转移。以上就是nginx自带的两个和后端健康检查相关的模块。 |
二、nginx_upstream_check_module模块
除了自带的上述模块，还有一个更专业的模块，来专门提供负载均衡器内节点的健康检查的。这个就是淘宝技术团队开发的 nginx 模块 nginx_upstream_check_module，通过它可以用来检测后端 realserver 的健康状态。如果后端 realserver 不可用，则所以的请求就不会转发到该节点上。
在淘宝自己的 tengine 上是自带了该模块的，大家可以访问淘宝tengine的官网来获取该版本的nginx，官方地址：http://tengine.taobao.org/。
如果我们没有使用淘宝的 tengine 的话，可以通过补丁的方式来添加该模块到我们自己的 nginx 中。我们业务线上就是采用该方式进行添加的。
下面是部署流程！
1、下载nginx_upstream_check_module模块
1 2 3 4 5 | [root@localhost~]#cd/usr/local/srcwgethttps://codeload.github.com/yaoweibin/nginx_upstream_check_module/zip/masterunzipmaster[root@localhost/usr/local/src]#ll-dnginx_upstream_check_module-masterdrwxr-xr-x.6rootroot4096Dec102:28nginx_upstream_check_module-master |
2、为nginx打补丁
1 2 3 4 5 6 7 8 | [root@localhost/usr/local/src]#cdnginx-1.6.0#进入nginx的源码目录给nginx打补丁（根据nginx版本号选择补丁包）
[root@localhostnginx-1.6.0]#./configure--user=nginx--group=nginx--prefix=/usr/local/nginx-1.6.0--with-http_ssl_module--with-openssl=/usr/local/src/openssl-0.9.8q--with-pcre=/usr/local/src/pcre-8.32--add-module=/usr/local/src/nginx_concat_module/--add-module=../nginx_upstream_check_module-master/make(注意：此处只make，编译参数需要和之前的一样)[root@localhostnginx-1.6.0]#mv/usr/local/nginx/sbin/nginx/usr/local/nginx/sbin/nginx-1.6.0.bak[root@localhostnginx-1.6.0]#cp./objs/nginx/usr/local/nginx/sbin/[root@localhostnginx-1.6.0]#/usr/local/nginx/sbin/nginx-t#检查下是否有问题[root@localhostnginx-1.6.0]#kill-USR2`cat/usr/local/nginx/logs/nginx.pid` |
3、在nginx.conf配置文件里面的upstream加入健康检查，如下：
1 2 3 4 5 6 | upstreamname{server192.168.0.21:80;server192.168.0.22:80;checkinterval=3000rise=2fall=5timeout=1000type=http;} |
上面配置的意思是，对name这个负载均衡条目中的所有节点，每个3秒检测一次，请求2次正常则标记 realserver状态为up，如果检测 5 次都失败，则标记 realserver的状态为down，超时时间为1秒。
这里列出nginx_upstream_check_module模块所支持的指令意思：
1 2 3 | Syntax:checkinterval=milliseconds[fall=count][rise=count][timeout=milliseconds][default_down=true|false][type=tcp|http|ssl_hello|mysql|ajp][port=check_port]Default:如果没有配置参数，默认值是：interval=30000fall=5rise=2timeout=1000default_down=truetype=tcpContext:upstream |
该指令可以打开后端服务器的健康检查功能。
指令后面的参数意义是：
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 | -interval：向后端发送的健康检查包的间隔。-fall(fall_count):如果连续失败次数达到fall_count，服务器就被认为是down。-rise(rise_count):如果连续成功次数达到rise_count，服务器就被认为是up。-timeout:后端健康请求的超时时间。-default_down:设定初始时服务器的状态，如果是true，就说明默认是down的，如果是false，就是up的。默认值是true，也就是一开始服务器认为是不可用，要等健康检查包达到一定成功次数以后才会被认为是健康的。-type：健康检查包的类型，现在支持以下多种类型-tcp：简单的tcp连接，如果连接成功，就说明后端正常。-ssl_hello：发送一个初始的SSLhello包并接受服务器的SSLhello包。-http：发送HTTP请求，通过后端的回复包的状态来判断后端是否存活。-mysql:向mysql服务器连接，通过接收服务器的greeting包来判断后端是否存活。-ajp：向后端发送AJP协议的Cping包，通过接收Cpong包来判断后端是否存活。-port:指定后端服务器的检查端口。你可以指定不同于真实服务的后端服务器的端口，比如后端提供的是443端口的应用，你可以去检查80端口的状态来判断后端健康状况。默认是0，表示跟后端server提供真实服务的端口一样。该选项出现于Tengine-1.4.0。 |
1 2 3 | Syntax:check_keepalive_requestsrequest_numDefault:1Context:upstream |
该指令可以配置一个连接发送的请求数，其默认值为1，表示Tengine完成1次请求后即关闭连接。
1 2 3 | Syntax:check_http_sendhttp_packetDefault:"GET/HTTP/1.0 "Context:upstream |
该指令可以配置http健康检查包发送的请求内容。为了减少传输数据量，推荐采用"HEAD"方法。
当采用长连接进行健康检查时，需在该指令中添加keep-alive请求头，如："HEAD / HTTP/1.1 Connection: keep-alive "。 同时，在采用"GET"方法的情况下，请求uri的size不宜过大，确保可以在1个interval内传输完成，否则会被健康检查模块视为后端服务器或网络异常。
1 2 3 | Syntax:check_http_expect_alive[http_2xx|http_3xx|http_4xx|http_5xx]Default:http_2xx|http_3xxContext:upstream |
该指令指定HTTP回复的成功状态，默认认为2XX和3XX的状态是健康的。
1 2 3 | Syntax:check_shm_sizesizeDefault:1MContext:http |
所有的后端服务器健康检查状态都存于共享内存中，该指令可以设置共享内存的大小。默认是1M，如果你有1千台以上的服务器并在配置的时候出现了错误，就可能需要扩大该内存的大小。
1 2 3 | Syntax:check_status[html|csv|json]Default:check_statushtmlContext:location |
显示服务器的健康状态页面。该指令需要在http块中配置。
在Tengine-1.4.0以后，你可以配置显示页面的格式。支持的格式有:html、csv、json。默认类型是html。
你也可以通过请求的参数来指定格式，假设‘/status’是你状态页面的URL，format参数改变页面的格式，比如：
1 2 3 | /status?format=html/status?format=csv/status?format=json |
同时你也可以通过status参数来获取相同服务器状态的列表，比如：
1 2 | /status?format=html&status=down/status?format=csv&status=up |
下面是一个状态也配置的范例：
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 | http{server{location/nstatus{check_status;access_logoff;#allowIP;#denyall;}}} |
配置完毕后，重启nginx。此时通过访问定义好的路径，就可以看到当前 realserver 实时的健康状态啦。效果如下图：
realserver 都正常的状态：
一台 realserver 故障的状态：
OK，以上nginx_upstream_check_module模块的相关信息，更多的信息大家可以去该模块的淘宝tengine页面和github上该项目页面去查看，下面是访问地址：
http://tengine.taobao.org/document_cn/http_upstream_check_cn.html
https://github.com/yaoweibin/nginx_upstream_check_module
在生产环境的实施应用中，需要注意的有 2 点：
1、主要定义好type。由于默认的type是tcp类型，因此假设你服务启动，不管是否初始化完毕，它的端口都会起来，所以此时前段负载均衡器为认为该服务已经可用，其实是不可用状态。
2、注意check_http_send值的设定。由于它的默认值是"GET / HTTP/1.0 "。假设你的应用是通过http://ip/name访问的，那么这里你的check_http_send值就需要更改为"GET /name HTTP/1.0 "才可以。针对采用长连接进行检查的，这里增加keep-alive请求头，即"HEAD /name HTTP/1.1 Connection: keep-alive "。如果你后端的tomcat是基于域名的多虚拟机，此时你需要通过check_http_send定义host，不然每次访问都是失败，范例：check_http_send "GET /mobileapi HTTP/1.0 HOSTwww.redhat.sx ";
三、ngx_http_healthcheck_module模块
除了上面两个模块，nginx官方在早期的时候还提供了一个ngx_http_healthcheck_module模块用来进行nginx后端节点的健康检查。nginx_upstream_check_module模块就是参照该模块的设计理念进行开发的，因此在使用和效果上都大同小异。但是需要注意的是，ngx_http_healthcheck_module模块仅仅支持nginx的1.0.0版本，1.1.0版本以后都不支持了！因此，对于目前常见的生产环境上都不会去用了，这里仅仅留个纪念，给大家介绍下这个模块！
具体的使用方法，这里可以贴出几篇靠谱的博文地址以及官方地址：
http://wiki.nginx.org/HttpHealthcheckModule
https://github.com/cep21/healthcheck_nginx_upstreams/blob/master/README
四、在nginx_upstream_check_module-master模块安装正常的情况下，通过web界面查看后端节点状态配置方法，有问题请QQ联系我：405110958
1、配置upstream节点，并将健康监测页面添加至该节点池内
upstream dvwa {
server 192.168.2.41:9000;
server 192.168.2.42:9000;
server 192.168.2.43:9000;
server 192.168.2.44:9000;
#check interval=5000 rise=1 fall=3 timeout=16000;
#check interval=3000 rise=2 fall=5 timeout=1000 type=ssl_hello;
check interval=3000 rise=2 fall=5 timeout=1000 type=http;
check_keepalive_requests 100;
check_http_send "GET /dvwa/check.html HTTP/1.1 Host:dvwa.manjd.com Connection: keep-alive ";
check_http_expect_alive http_2xx http_3xx;
#check_http_send "HEAD / HTTP/1.1 Connection: keep-alive ";
}
2、新增反向代理健康检查节点
server
{
listen 80;
server_name dvwa.manjd.com;
index index.html index.htm index.php;
location /status {
check_status;
access_log on;
#allow SOME.IP.ADD.RESS;
allow 10.0.0.0/8;
allow 127.0.0.1/32;
allow 192.168.0.0/16;
#deny all;
}
location /ngx_status {
stub_status on;
allow 10.0.0.0/8;
allow 127.0.0.1;
allow 192.168.0.0/16;
deny all;
}
location / {
proxy_pass http://dvwa;
proxy_set_header Host $host;
proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
proxy_set_header X-Forwarder-For @proxy_add_x_forwarded_for;
}
}
3、web界面查看健康状态
