nginx sticky 实现基于cookie 的负载均衡

川长思鸟来 2023-10-03 22:13 6阅读 0赞

## nginx sticky 实现基于cookie 的负载均衡 ##

> 本篇主要介绍一下 nginx 的第三方模块 sticky , 依靠它实现基于 cookie级别的负载均衡, 不依赖后端

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#### 前言 ####

sticky 是一个nginx的第三方模块 它不在nginx发行版中 `需要额外编译这个模块的`, 它的思想就是`不依靠后端生成cookie` , 而是sticky在nginx这里生成cookie ,然后下发到客户端, 客户端收到cookie后 以后的请求带着这个cookie 就会通过这个cookie 进行hash 被一直定位到后端的某一台服务器了

**优点:**

*  它比纯 `ip hash` 负载有个优点就是 纯 ip hash 像局域网内的访问ip 访问会导致ip倾斜
 *  它比 hash `$cookie_jsessionid`的优点就是 它不依赖后端 不用后端生成 session 从而减少后端的 资源

#### 思考 ####

`想想为什么要用这个 sticky 来把用户尽量一直定位到一台服务器呢?` 在多台后台服务器的环境下，我们为了确保一个客户只和一台服务器通信，我们势必使用长连接。使用什么方式来实现这种连接呢，常见的有使用nginx自带的ip\_hash来做，我想这绝对不是一个好的办法，如果前端是CDN，或者说`一个局域网的客户同时访问服务器，导致出现服务器分配不均衡`，以及不能保证每次访问都粘滞在同一台服务器。如果基于cookie会是一种什么情形，想想看, 每台电脑都会有不同的cookie，在保持长连接的同时还保证了服务器的压力均衡，nginx sticky值得推荐。

如果浏览器不支持cookie，那么sticky不生效，毕竟整个模块是给予cookie实现的.

#### 1.cookie\_jsessionid 负载均衡 ####

在说sticky 之前先来看看 nginx 通过 cookie\_jessionid 的负载均衡方式

1.1 后端准备

@Autowired
    lateinit var env: Environment
    
    @GetMapping("/server")
    fun server(request:HttpServletRequest):String {
      //获取当前服务的端口
      val port = env.getProperty("local.server.port")
      println("now port: $port")
      //调用了request.getSession(true) 则会没有session的时候创建session
      val session = request.getSession(true)
      val name = session.getAttribute("name")
      println("name: $name")
      if (name == null){
        session.setAttribute("name","johnny")
      }
      return "success"
    }
    复制代码

1.2 hash $cookie\_jsessionid;配置

在upstream 里面配置 hash 的方式 使用 cookie\_jsessionid 去做hash

#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;
    
    
        sendfile        on;
        #tcp_nopush     on;
    
        #keepalive_timeout  0;
        keepalive_timeout  65;
    
        #gzip  on;
       
        upstream backend {
            # 指定hash 方式是 cookie_jessionid nginx自带的方式
            hash $cookie_jsessionid;
            server 172.16.225.1:8081;
    			  server 172.16.225.1:8080;
        }
    
        server {
            listen       80;
            server_name  localhost;
    
            #charset koi8-r;
    
            #access_log  logs/host.access.log  main;
    
            location / {
                # 指定负载到后端upstream
    	    			proxy_pass http://backend;  
            }
    
            error_page   500 502 503 504  /50x.html;
            location = /50x.html {
                root   html;
            }
        }
    
    }
    复制代码

可以看到 服务器下发了 cookie JSESSIONID 并且多次请求这个 都不会改变 因为nginx 根据 JSESSIONID 它进行hash 每次都负载到同一台后端服务器, 因为这个后端服务器已经存在了 这个session 所以不会再次创建

![aca13dc453a86f8cae4af41af0cb843e.png][]

可以看到 多次请求 都打到这个 8081 的后端服务了

![825bb72d1663e91eaa0b7a654e9d28e7.png][]

#### 2.nginx sticky 负载均衡 ####

2.1 下载 sticky

Bitbucket

[bitbucket.org/nginx-goodi…][bitbucket.org_nginx-goodi]

![defe797a0f8350b4b253b49fa92bc036.png][]

2.2 重新编译升级nginx

1）下载完成，放入服务器解压，记住解压的位置，后面要用

2）进入到nginx的安装文件

3）配置nginx

tar -xvf nginx-goodies-nginx-sticky-module-ng-c78b7dd79d0d.tar.gz
    mv nginx-goodies-nginx-sticky-module-ng-c78b7dd79d0d nginx-sticky
    
    # 添加sticky 模块
    ./configure \
    --prefix=/usr/local/nginx \
    --add-module=/opt/nginx-sticky
    复制代码

`make 编译的时候有可能会报错`

找到sticky刚刚的解压目录，进入修改文件 vim ngx\_http\_sticky\_misc.c ，加入下面的头文件

#include <openssl/sha.h> 
    #include <openssl/md5.h>
    复制代码

![4fad3b1110dee4d686b6ec1271bae567.png][]

再次make , 当然后面如果还报错的话，openssl检查是否安装

apt-get install -y openssl 
    复制代码

2.3 upstream 配置 sticky

配置好后重启nginx

upstream backend {
            #hash $cookie_jsessionid;
            sticky; #指定使用 sticky 进行负载均衡
            server 172.16.225.1:8081;
    				server 172.16.225.1:8080;
     }
    
    复制代码

![50b12832e2917ba7303d3e33edd9c303.png][]

2.4 修改后端不再创建session

此时后端不会创建session 也不会下发cookie jsessionid 了

@Autowired
    lateinit var env: Environment
    
    @GetMapping("/server")
    fun server(request:HttpServletRequest):String {
        val port = env.getProperty("local.server.port")
        println("now port: $port")
        return "success"
    }
    复制代码

2.5 再次 多次请求

可以看到stick 帮我们下发了 route 这个cookie , 并且这个不会变 默认关闭浏览器就会失效

![494b4f84a88787182cdb6a8a708ec0f0.png][]

可以看到请求还是只会落在一台服务器上

![1b906de9a6a2418c598f1a807fc0c1e7.png][]

#### 3.sticky 其他用法 ####

sticky [name=route] [domain=.foo.bar] [path=/] [expires=1h] [hash=index|md5|sha1] [no_fallback];
    name: 可以为任何的string字符,默认是route
    domain：哪些域名下可以使用这个cookie
    path：哪些路径对启用sticky,例如path/test,那么只有test这个目录才会使用sticky做负载均衡
    expires：cookie过期时间，默认浏览器关闭就过期，也就是会话方式。
    no_fallbackup：如果设置了这个，cookie对应的服务器宕机了，那么将会返回502（bad gateway 或者 proxy error），建议不启用
    复制代码

#### 总结 ####

本篇主要介绍了 nginx sticky 负载均衡,它不需要后端去生成session 下发jsessionid 而是nginx的sticky模块帮我们去下发一个 route 的 cookie , nginx 使用这个cookie 进行hash 负载, 从而实现了 客户每次访问都粘滞在同一台服务器

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[bitbucket.org_nginx-goodi]: https://link.juejin.cn?target=https%3A%2F%2Fbitbucket.org%2Fnginx-goodies%2Fnginx-sticky-module-ng%2Fdownloads%2F%3Ftab%3Dtags
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