Nginx的“远方表哥”—Tengine

时间 2019-11-06

标签 nginx 远方表哥 tengine 栏目 Nginx 繁體版

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本文收录在Linux运维企业架构实战系列html

　　今天想起当初研究nginx反向代理负载均衡时，nginx自身的upstream后端配置用着很是不舒服；当时使用的淘宝基于nginx二次开发的Tengine，今天总结一下。nginx

一、认识Tengine

1.1 介绍

Tengine是由淘宝网发起的Web服务器项目。它在Nginx的基础上，针对大访问量网站的需求，添加了不少高级功能和特性。它的目的是打造一个高效、安全的Web平台。
Tengine的性能和稳定性已经在大型的网站如淘宝网，天猫商城等获得了很好的检验。
它的最终目标是打造一个高效、稳定、安全、易用的Web平台。
从2011年12月开始，Tengine成为一个开源项目。
如今，它由Tengine团队开发和维护。Tengine团队的核心成员来自于淘宝、搜狗等互联网企业。

1.2 功能

继承Nginx-1.6.2的全部特性，兼容Nginx的配置；
动态模块加载（DSO）支持。加入一个模块再也不须要从新编译整个Tengine；
支持SO_REUSEPORT选项，建连性能提高为官方nginx的三倍；
支持SPDY v3协议，自动检测同一端口的SPDY请求和HTTP请求；
流式上传到HTTP后端服务器或FastCGI服务器，大量减小机器的I/O压力；
更增强大的负载均衡能力，包括一致性hash模块、会话保持模块，还能够对后端的服务器进行主动健康检查，根据服务器状态自动上线下线，以及动态解析upstream中出现的域名；
输入过滤器机制支持。经过使用这种机制Web应用防火墙的编写更为方便；
支持设置proxy、memcached、fastcgi、scgi、uwsgi在后端失败时的重试次数
动态脚本语言Lua支持。扩展功能很是高效简单；
支持管道（pipe）和syslog（本地和远端）形式的日志以及日志抽样；
支持按指定关键字(域名，url等)收集Tengine运行状态；
组合多个CSS、JavaScript文件的访问请求变成一个请求；
自动去除空白字符和注释从而减少页面的体积
自动根据CPU数目设置进程个数和绑定CPU亲缘性；
监控系统的负载和资源占用从而对系统进行保护；
显示对运维人员更友好的出错信息，便于定位出错机器；
更强大的防攻击（访问速度限制）模块；
更方便的命令行参数，如列出编译的模块列表、支持的指令等；
能够根据访问文件类型设置过时时间；

二、编译安装tengine

2.1 下载指定版本

官网：http://tengine.taobao.org/download.htmlc++

[root@along app]# wget http://tengine.taobao.org/download/tengine-2.2.3.tar.gz
[root@along app]# tar -xvf tengine-2.2.3.tar.gz

2.2 建立用户，下载依赖的安装包

[root@along app]# groupadd nginx
[root@along app]# useradd -s /sbin/nologin -g nginx -M nginx
[root@along app]# yum -y install gc gcc gcc-c++ pcre-devel zlib-devel openssl-devel

2.3 编译安装

[root@along app]# cd tengine-2.2.3/
[root@along tengine]# ./configure --user=nginx --group=nginx --prefix=/app/tengine --with-http_stub_status_module --with-http_ssl_module --with-http_gzip_static_module
[root@along tengine]# make && make install
[root@along tengine]# chown -R nginx.nginx /app/tengine
[root@along tengine]# ll /app/tengine
total 8
drwxr-xr-x 2 nginx nginx 4096 Feb 20 14:55 conf
drwxr-xr-x 2 nginx nginx   40 Feb 20 14:50 html
drwxr-xr-x 2 nginx nginx 4096 Feb 20 14:50 include
drwxr-xr-x 2 nginx nginx    6 Feb 20 14:50 logs
drwxr-xr-x 2 nginx nginx    6 Feb 20 14:50 modules
drwxr-xr-x 2 nginx nginx   35 Feb 20 14:50 sbin

注：web

#指定运行权限的用户 --user=nginx
#指定运行的权限用户组 --group=nginx
#指定安装路径 --prefix=/usr/local/nginx
#支持nginx状态查询 --with-http_stub_status_module
#开启ssl支持 --with-http_ssl_module
#开启GZIP功能 --with-http_gzip_static_module

三、开启服务

3.1 配置开机启动脚本

[root@along nginx]# vim /usr/lib/systemd/system/nginx.service
[Unit]
Description=nginx - high performance web server
Documentation=http://nginx.org/en/docs/
After=network.target remote-fs.target nss-lookup.target

[Service]
Type=forking
PIDFile=/app/tengine/logs/nginx.pid
ExecStartPre=/app/tengine/sbin/nginx -t -c /app/tengine/conf/nginx.conf
ExecStart=/app/tengine/sbin/nginx -c /app/tengine/conf/nginx.conf
ExecReload=/bin/kill -s HUP $MAINPID
ExecStop=/bin/kill -s QUIT $MAINPID
PrivateTmp=true

[Install]
WantedBy=multi-user.target

3.2 启动服务

[root@along ~]# systemctl start nginx
[root@along ~]# ss -nutlp |grep 80
tcp    LISTEN     0      128       *:80                    *:*                   users:(("nginx",pid=4933,fd=6),("nginx",pid=4932,fd=6))

网页访问验证算法

四、使用tengine的负载均衡功能

　　由于tengine的其余功能和nginx配置差很少，就不在演示了；主要演示，我认为较为方便的反向代理配置。vim

4.1 配置反向代理

tengine配置反向代理格式和haproxy很类似；后端

后端两台服务器事先本身准备好网页服务（nginx/httpd等均可以）缓存

[root@along tengine]# cd /app/tengine/conf/
[root@along conf]# vim nginx.conf
http {
... ...
#配置后端代理集群，默认是轮询算法
    upstream srv {
        server 192.168.10.101:80;
        server 192.168.10.106:80;
        check interval=3000 rise=2 fall=5 timeout=1000 type=http;
        check_http_send "HEAD / HTTP/1.0\r\n\r\n";
        check_http_expect_alive http_2xx http_3xx;
    }
... ...
#在server端location反向代理
    server {
        location / {
            proxy_pass http://srv;
        }
    }
... ...
}

4.2 重启服务器，验证

（1）验证配置是否有误安全

[root@along tengine]# ./sbin/nginx -t
nginx: the configuration file /app/tengine/conf/nginx.conf syntax is ok
nginx: configuration file /app/tengine/conf/nginx.conf test is successful

（2）重启服务器bash

[root@along tengine]# systemctl restart nginx

（3）网页访问验证

由于默认是轮询算法，因此刷新页面，就会轮询调度到后台2个网页服务器

五、nginx upstream模块调度算法详解

5.1 轮询

　　轮询是upstream的默认分配方式，即每一个请求按照时间顺序轮流分配到不一样的后端服务器，若是某个后端服务器down掉后，能自动剔除。

upstream srv {
        server 192.168.10.101:80;
        server 192.168.10.106:80;
}

5.2 weight加权轮询

　　加权轮询，轮询的增强版，便可以指定轮询比率，weight和访问概率成正比，主要应用于后端服务器异质的场景下。

upstream srv {
        server 192.168.10.101:80 weight=1;
        server 192.168.10.106:80 weight=2;
}

5.3 ip_hash

　　每一个请求按照访问ip（即Nginx的前置服务器或者客户端IP）的hash结果分配，这样每一个访客会固定访问一个后端服务器，能够解决session一致问题。

upstream srv {
        ip_hash;
        server 192.168.10.101:80;
        server 192.168.10.106:80;
}

注意：

当负载调度算法为ip_hash时，后端服务器在负载均衡调度中的状态不能是weight和backup。
致使负载不均衡。

5.4 fair

　　fair顾名思义，公平地按照后端服务器的响应时间（rt）来分配请求，响应时间短即rt小的后端服务器优先分配请求。若是须要使用这种调度算法，必须下载Nginx的upstr_fair模块。

upstream srv {
        fair;
        server 192.168.10.101:80;
        server 192.168.10.106:80;
}

5.5 url_hash（目前用consistent_hash替代url_hash）

　　与ip_hash相似，可是按照访问url的hash结果来分配请求，使得每一个url定向到同一个后端服务器，主要应用于后端服务器为缓存时的场景下。

upstream srv {
        server 192.168.10.101:80;
        server 192.168.10.106:80;
        hash $request_uri;
        hash_method crc32;
}

其中，hash_method为使用的hash算法，须要注意的是：此时，server语句中不能加weight等参数。
提示：url_hash用途cache服务业务，memcached，squid，varnish。特色：每一个rs都是不一样的。
按访问url的hash结果来分配请求，让每一个url定向到同一个后端服务器，后端服务器为缓存服务器时效果显著。在upstream中加入hash语句, server语句中不能写入weight等其余的参数，hash_ method是使用的hash算法。。
url_ hash.按访问ur1的hash结果来分配请求，使每一个url定向到同-一个后端服务器，能够进一步提升后端缓存服务器的效率命中率。Nginx 自己是不支持ur1_ hash的，若是须要使用这种调度算法，必须安装Nginx的hash软件包。

六、upstream段用法介绍

（1）参数说明

server：关键字，必选。
address：主机名、域名、ip或unix socket，也能够指定端口号，必选。
parameters：可选参数，可选参数以下：
- down：表示当前的server暂时不参与负载均衡。
- backup：预留的备份机器。当其余全部的非backup机器出现故障或者忙的时候，才会请求backup机器，所以这台机器的压力最轻。
- weight：默认为1.weight越大，负载的权重就越大。
- max_fails：容许请求失败的次数，默认为1。当超过最大次数时，返回proxy_next_upstream 模块定义的错误。
- fail_timeout：在经历了max_fails次失败后，暂停服务的时间。max_fails能够和fail_timeout一块儿使用。
- max_fails和fail_timeout通常会关联使用：若是某台server在fail_timeout时间内出现了max_fails次链接失败，那么Nginx会认为其已经挂掉了，从而在fail_timeout时间内再也不去请求它，fail_timeout默认是10s，max_fails默认是1，即默认状况是只要发生错误就认为服务器挂掉了，若是将max_fails设置为0，则表示取消这项检查。

（2）举例说明以下：

upstream backend {
	server    backend1.example.com weight=5;
	server    127.0.0.1:8080 max_fails=3 fail_timeout=30s;
	server    unix:/tmp/backend3;           
}