使用nginx负载均衡nodejs

前言

这篇文章适合熟悉nodejs的同学观看。主要是关于如何使用nginx做反向代理和负载均衡nodejs的多个实例的配置流程,nodejs实例可以是分布在同一台主机上或者不同的主机上的多个实例。

主要内容有

  • 在同一主机创建nodejs多个实例
  • 详细讲解ngnix.conf文件的每项配置的作用

在同一主机创建nodejs多个实例

我的nodejs环境:

  • window 7 64位
  • nodejs v8.1.3
  • webstorm 2017版

根目录/server.js文件

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'use strict';

var express = require('express');
var timeout = require('connect-timeout');
var path = require('path');
var cookieParser = require('cookie-parser');
var bodyParser = require('body-parser');

var app = express();

// 设置模板引擎,路径在根目录+public中
app.set('views', path.join(__dirname, 'public'));
app.set('view engine', 'ejs');

app.use(express.static('public'));

app.use(express.static(path.join(__dirname, 'public')));

// 设置默认超时时间
app.use(timeout('15s'));
//请求体
app.use(bodyParser.json());
app.use(bodyParser.urlencoded({ extended: false }));
//cookie
app.use(cookieParser());
//注册HTTP消息头部信息
app.use(
function(req, res, next) {
res.set(
{
'Content-Type': 'text/html',
'Access-Control-Allow-Origin': '*',
'Access-Control-Allow-Rememberme': true,
'Access-Control-Allow-HttpOnly': false,
'Access-Control-Allow-Methods': 'POST, GET, PUT, DELETE, OPTIONS',
'Access-Control-Allow-Credentials': true, //false,
'Access-Control-Max-Age': '86400', // 24 hours
'Access-Control-Allow-Headers': 'X-Requested-With, X-HTTP-Method-Override, Content-Type, Accept'
}
);

//decodeURI(req.url)
console.log('%s %s', req.method, req.url);
next();
}
);

//首页
app.get('/', function(req, res) {
res.render('index1', { currentTime: new Date() });
});

app.use(function(req, res, next) {
// 如果任何一个路由都没有返回响应,则抛出一个 404 异常给后续的异常处理器
if (!res.headersSent) {
var err = new Error('Not Found');
err.status = 404;
next(err);
}
});

// 错误处理
app.use(function(err, req, res, next) {
if (req.timedout && req.headers.upgrade === 'websocket') {
// 忽略 websocket 的超时
return;
}

var statusCode = err.status || 500;
if (statusCode === 500) {
console.error(err.stack || err);
}
if (req.timedout) {
console.error('请求超时: url=%s, timeout=%d, 请确认方法执行耗时很长,或没有正确的 response 回调。', req.originalUrl, err.timeout);
}
res.status(statusCode);
// 默认不输出异常详情
var error = {};
if (app.get('env') === 'development') {
// 如果是开发环境,则将异常堆栈输出到页面,方便开发调试
error = err;
}
res.render('error', {
message: err.message,
error: error
});
});

function catchGlobalError(err) {
// 注册全局未捕获异常处理器
process.on('uncaughtException', function(err) {
console.error('Caught exception:', err.stack);
});
process.on('unhandledRejection', function(reason, p) {
console.error('Unhandled Rejection at: Promise ', p, ' reason: ', reason.stack);
});
}

//创建两个服务器实体
var server = require('http').createServer(app);
var server1 = require('http').createServer(app);

//服务器监听端口
var PORT = parseInt(process.env.PORT || 3000);
var PORT1 = PORT + 1;

server.listen(PORT, function (err) {
console.log('Node app is running on port:', PORT);
catchGlobalError(err);
});

server1.listen(PORT1, function (err) {
console.log('Node app is running on port:', PORT1);
catchGlobalError(err);
});

根目录/views/error.ejs

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<!DOCTYPE HTML>
<html>
<head>
<title>Error</title>
<link rel="stylesheet" href="/stylesheets/style.css">
</head>
<body>
<h1><%= message %></h1>
<h2><%= error.status %></h2>
<pre><%= error.stack %></pre>
</body>
</html>

根目录/views/index.ejs

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<!DOCTYPE html>
<html lang="zh-CN">
<head>
<meta charset="utf-8">
<meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="IE=edge">
<meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1">

<title>nodejs 和 nginx</title>

<link rel="stylesheet" href="./stylesheets/style.css">

</head>
<body>
<p><h3>Hello world</h3></p>
</body>
</html>

ngnix配置文件

nginx.config

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#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;

#log_format main '$remote_addr - $remote_user [$time_local] "$request" '
# '$status $body_bytes_sent "$http_referer" '
# '"$http_user_agent" "$http_x_forwarded_for"';

#access_log logs/access.log main;

sendfile on;
#tcp_nopush on;

#keepalive_timeout 0;
keepalive_timeout 65;

#gzip on;

upstream nodeproxy {
server 192.168.10.137:3000 weight=10;
server 127.0.0.1:3001 weight=12;
}

server {
listen 8089;
server_name localhost;

#charset koi8-r;

#access_log logs/host.access.log main;

location / {
root html;
index index.html index.htm;
proxy_pass http://nodeproxy; #与upstream的名称一致
proxy_redirect default;
}

#error_page 404 /404.html;

# redirect server error pages to the static page /50x.html
#
error_page 500 502 503 504 /50x.html;
location = /50x.html {
root html;
}

# proxy the PHP scripts to Apache listening on 127.0.0.1:80
#
#location ~ \.php$ {
# proxy_pass http://127.0.0.1;
#}

# pass the PHP scripts to FastCGI server listening on 127.0.0.1:9000
#
#location ~ \.php$ {
# root html;
# fastcgi_pass 127.0.0.1:9000;
# fastcgi_index index.php;
# fastcgi_param SCRIPT_FILENAME /scripts$fastcgi_script_name;
# include fastcgi_params;
#}

# deny access to .htaccess files, if Apache's document root
# concurs with nginx's one
#
#location ~ /\.ht {
# deny all;
#}
}


# another virtual host using mix of IP-, name-, and port-based configuration
#
#server {
# listen 8000;
# listen somename:8080;
# server_name somename alias another.alias;

# location / {
# root html;
# index index.html index.htm;
# }
#}


# HTTPS server
#
#server {
# listen 443 ssl;
# server_name localhost;

# ssl_certificate cert.pem;
# ssl_certificate_key cert.key;

# ssl_session_cache shared:SSL:1m;
# ssl_session_timeout 5m;

# ssl_ciphers HIGH:!aNULL:!MD5;
# ssl_prefer_server_ciphers on;

# location / {
# root html;
# index index.html index.htm;
# }
#}

}

nginx常用命令

在nginx的安装根目录下,打开命令行工具,运行。

启动nginx:start nginx
重新加载配置:nginx -s reload
重新打开日志:nginx -s reopen

关闭nginx:
快速停止:nginx -s stop
有序关闭:nginx -s quit

如果遇到启动不了nginx,可能是监听的端口被占用。
使用命令:netstat -aon | findstr :80
查询一下

用浏览器访问localhost:8089,我的测试的结果是:

“D:\WebStorm 2017.2.1\bin\runnerw.exe” D:\nodejs\node.exe D:\collect\leancloud\jiangebuluo\NodeTestDemo\myServer.js
Node app is running on port: 3000
Node app is running on port: 3001
服务器监听的IP: 192.168.10.137
服务器监听的IP: 192.168.10.137
服务器监听的IP: 127.0.0.1
服务器监听的IP: 127.0.0.1
服务器监听的IP: 127.0.0.1
服务器监听的IP: 127.0.0.1
服务器监听的IP: 127.0.0.1
服务器监听的IP: 127.0.0.1
服务器监听的IP: 192.168.10.137
服务器监听的IP: 192.168.10.137


最后

另外贴出一个ubuntu的详细配置讲解。来自猎手家园的博客

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#定义Nginx运行的用户和用户组
user www www;

#nginx进程数,建议设置为等于CPU总核心数。
worker_processes 8;

#全局错误日志定义类型,[ debug | info | notice | warn | error | crit ]
error_log /usr/local/nginx/logs/error.log info;

#进程pid文件
pid /usr/local/nginx/logs/nginx.pid;

#指定进程可以打开的最大描述符:数目
#工作模式与连接数上限
#这个指令是指当一个nginx进程打开的最多文件描述符数目,理论值应该是最多打开文件数(ulimit -n)与nginx进程数相除,但是nginx分配请求并不是那么均匀,所以最好与ulimit -n 的值保持一致。
#现在在linux 2.6内核下开启文件打开数为65535,worker_rlimit_nofile就相应应该填写65535。
#这是因为nginx调度时分配请求到进程并不是那么的均衡,所以假如填写10240,总并发量达到3-4万时就有进程可能超过10240了,这时会返回502错误。
worker_rlimit_nofile 65535;


events
{
#参考事件模型,use [ kqueue | rtsig | epoll | /dev/poll | select | poll ]; epoll模型
#是Linux 2.6以上版本内核中的高性能网络I/O模型,linux建议epoll,如果跑在FreeBSD上面,就用kqueue模型。
#补充说明:
#与apache相类,nginx针对不同的操作系统,有不同的事件模型
#A)标准事件模型
#Select、poll属于标准事件模型,如果当前系统不存在更有效的方法,nginx会选择select或poll
#B)高效事件模型
#Kqueue:使用于FreeBSD 4.1+, OpenBSD 2.9+, NetBSD 2.0 和 MacOS X.使用双处理器的MacOS X系统使用kqueue可能会造成内核崩溃。
#Epoll:使用于Linux内核2.6版本及以后的系统。
#/dev/poll:使用于Solaris 7 11/99+,HP/UX 11.22+ (eventport),IRIX 6.5.15+ 和 Tru64 UNIX 5.1A+。
#Eventport:使用于Solaris 10。 为了防止出现内核崩溃的问题, 有必要安装安全补丁。
use epoll;

#单个进程最大连接数(最大连接数=连接数*进程数)
#根据硬件调整,和前面工作进程配合起来用,尽量大,但是别把cpu跑到100%就行。每个进程允许的最多连接数,理论上每台nginx服务器的最大连接数为。
worker_connections 65535;

#keepalive超时时间。
keepalive_timeout 60;

#客户端请求头部的缓冲区大小。这个可以根据你的系统分页大小来设置,一般一个请求头的大小不会超过1k,不过由于一般系统分页都要大于1k,所以这里设置为分页大小。
#分页大小可以用命令getconf PAGESIZE 取得。
#[root@web001 ~]# getconf PAGESIZE
#4096
#但也有client_header_buffer_size超过4k的情况,但是client_header_buffer_size该值必须设置为“系统分页大小”的整倍数。
client_header_buffer_size 4k;

#这个将为打开文件指定缓存,默认是没有启用的,max指定缓存数量,建议和打开文件数一致,inactive是指经过多长时间文件没被请求后删除缓存。
open_file_cache max=65535 inactive=60s;

#这个是指多长时间检查一次缓存的有效信息。
#语法:open_file_cache_valid time 默认值:open_file_cache_valid 60 使用字段:http, server, location 这个指令指定了何时需要检查open_file_cache中缓存项目的有效信息.
open_file_cache_valid 80s;

#open_file_cache指令中的inactive参数时间内文件的最少使用次数,如果超过这个数字,文件描述符一直是在缓存中打开的,如上例,如果有一个文件在inactive时间内一次没被使用,它将被移除。
#语法:open_file_cache_min_uses number 默认值:open_file_cache_min_uses 1 使用字段:http, server, location 这个指令指定了在open_file_cache指令无效的参数中一定的时间范围内可以使用的最小文件数,如果使用更大的值,文件描述符在cache中总是打开状态.
open_file_cache_min_uses 1;

#语法:open_file_cache_errors on | off 默认值:open_file_cache_errors off 使用字段:http, server, location 这个指令指定是否在搜索一个文件是记录cache错误.
open_file_cache_errors on;
}



#设定http服务器,利用它的反向代理功能提供负载均衡支持
http
{
#文件扩展名与文件类型映射表
include mime.types;

#默认文件类型
default_type application/octet-stream;

#默认编码
#charset utf-8;

#服务器名字的hash表大小
#保存服务器名字的hash表是由指令server_names_hash_max_size 和server_names_hash_bucket_size所控制的。参数hash bucket size总是等于hash表的大小,并且是一路处理器缓存大小的倍数。在减少了在内存中的存取次数后,使在处理器中加速查找hash表键值成为可能。如果hash bucket size等于一路处理器缓存的大小,那么在查找键的时候,最坏的情况下在内存中查找的次数为2。第一次是确定存储单元的地址,第二次是在存储单元中查找键 值。因此,如果Nginx给出需要增大hash max size 或 hash bucket size的提示,那么首要的是增大前一个参数的大小.
server_names_hash_bucket_size 128;

#客户端请求头部的缓冲区大小。这个可以根据你的系统分页大小来设置,一般一个请求的头部大小不会超过1k,不过由于一般系统分页都要大于1k,所以这里设置为分页大小。分页大小可以用命令getconf PAGESIZE取得。
client_header_buffer_size 32k;

#客户请求头缓冲大小。nginx默认会用client_header_buffer_size这个buffer来读取header值,如果header过大,它会使用large_client_header_buffers来读取。
large_client_header_buffers 4 64k;

#设定通过nginx上传文件的大小
client_max_body_size 8m;

#开启高效文件传输模式,sendfile指令指定nginx是否调用sendfile函数来输出文件,对于普通应用设为 on,如果用来进行下载等应用磁盘IO重负载应用,可设置为off,以平衡磁盘与网络I/O处理速度,降低系统的负载。注意:如果图片显示不正常把这个改成off。
#sendfile指令指定 nginx 是否调用sendfile 函数(zero copy 方式)来输出文件,对于普通应用,必须设为on。如果用来进行下载等应用磁盘IO重负载应用,可设置为off,以平衡磁盘与网络IO处理速度,降低系统uptime。
sendfile on;

#开启目录列表访问,合适下载服务器,默认关闭。
autoindex on;

#此选项允许或禁止使用socke的TCP_CORK的选项,此选项仅在使用sendfile的时候使用
tcp_nopush on;

tcp_nodelay on;

#长连接超时时间,单位是秒
keepalive_timeout 120;

#FastCGI相关参数是为了改善网站的性能:减少资源占用,提高访问速度。下面参数看字面意思都能理解。
fastcgi_connect_timeout 300;
fastcgi_send_timeout 300;
fastcgi_read_timeout 300;
fastcgi_buffer_size 64k;
fastcgi_buffers 4 64k;
fastcgi_busy_buffers_size 128k;
fastcgi_temp_file_write_size 128k;

#gzip模块设置
gzip on; #开启gzip压缩输出
gzip_min_length 1k; #最小压缩文件大小
gzip_buffers 4 16k; #压缩缓冲区
gzip_http_version 1.0; #压缩版本(默认1.1,前端如果是squid2.5请使用1.0)
gzip_comp_level 2; #压缩等级
gzip_types text/plain application/x-javascript text/css application/xml; #压缩类型,默认就已经包含textml,所以下面就不用再写了,写上去也不会有问题,但是会有一个warn。
gzip_vary on;

#开启限制IP连接数的时候需要使用
#limit_zone crawler $binary_remote_addr 10m;



#负载均衡配置
upstream piao.jd.com {

#upstream的负载均衡,weight是权重,可以根据机器配置定义权重。weigth参数表示权值,权值越高被分配到的几率越大。
server 127.0.0.1:3000 weight=3;
server 127.0.0.1:3001 weight=2;

#nginx的upstream目前支持4种方式的分配
#1、轮询(默认)
#每个请求按时间顺序逐一分配到不同的后端服务器,如果后端服务器down掉,能自动剔除。
#2、weight
#指定轮询几率,weight和访问比率成正比,用于后端服务器性能不均的情况。
#例如:
#upstream bakend {
# server 192.168.0.14 weight=10;
# server 192.168.0.15 weight=10;
#}
#2、ip_hash
#每个请求按访问ip的hash结果分配,这样每个访客固定访问一个后端服务器,可以解决session的问题。
#例如:
#upstream bakend {
# ip_hash;
# server 192.168.0.14:88;
# server 192.168.0.15:80;
#}
#3、fair(第三方)
#按后端服务器的响应时间来分配请求,响应时间短的优先分配。
#upstream backend {
# server server1;
# server server2;
# fair;
#}
#4、url_hash(第三方)
#按访问url的hash结果来分配请求,使每个url定向到同一个后端服务器,后端服务器为缓存时比较有效。
#例:在upstream中加入hash语句,server语句中不能写入weight等其他的参数,hash_method是使用的hash算法
#upstream backend {
# server squid1:3128;
# server squid2:3128;
# hash $request_uri;
# hash_method crc32;
#}

#tips:
#upstream bakend{#定义负载均衡设备的Ip及设备状态}{
# ip_hash;
# server 127.0.0.1:9090 down;
# server 127.0.0.1:8080 weight=2;
# server 127.0.0.1:6060;
# server 127.0.0.1:7070 backup;
#}
#在需要使用负载均衡的server中增加 proxy_pass http://bakend/;

#每个设备的状态设置为:
#1.down表示单前的server暂时不参与负载
#2.weight为weight越大,负载的权重就越大。
#3.max_fails:允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
#4.fail_timeout:max_fails次失败后,暂停的时间。
#5.backup: 其它所有的非backup机器down或者忙的时候,请求backup机器。所以这台机器压力会最轻。

#nginx支持同时设置多组的负载均衡,用来给不用的server来使用。
#client_body_in_file_only设置为On 可以讲client post过来的数据记录到文件中用来做debug
#client_body_temp_path设置记录文件的目录 可以设置最多3层目录
#location对URL进行匹配.可以进行重定向或者进行新的代理 负载均衡
}



#虚拟主机的配置
server
{
#监听端口
listen 80;

#域名可以有多个,用空格隔开
server_name www.jd.com jd.com;
index index.html index.htm index.php;
root /data/www/jd;

#对******进行负载均衡
location ~ .*.(php|php5)?$
{
fastcgi_pass 127.0.0.1:9000;
fastcgi_index index.php;
include fastcgi.conf;
}

#图片缓存时间设置
location ~ .*.(gif|jpg|jpeg|png|bmp|swf)$
{
expires 10d;
}

#JS和CSS缓存时间设置
location ~ .*.(js|css)?$
{
expires 1h;
}

#日志格式设定
#$remote_addr与$http_x_forwarded_for用以记录客户端的ip地址;
#$remote_user:用来记录客户端用户名称;
#$time_local: 用来记录访问时间与时区;
#$request: 用来记录请求的url与http协议;
#$status: 用来记录请求状态;成功是200,
#$body_bytes_sent :记录发送给客户端文件主体内容大小;
#$http_referer:用来记录从那个页面链接访问过来的;
#$http_user_agent:记录客户浏览器的相关信息;
#通常web服务器放在反向代理的后面,这样就不能获取到客户的IP地址了,通过$remote_add拿到的IP地址是反向代理服务器的iP地址。反向代理服务器在转发请求的http头信息中,可以增加x_forwarded_for信息,用以记录原有客户端的IP地址和原来客户端的请求的服务器地址。
log_format access '$remote_addr - $remote_user [$time_local] "$request" '
'$status $body_bytes_sent "$http_referer" '
'"$http_user_agent" $http_x_forwarded_for';

#定义本虚拟主机的访问日志
access_log /usr/local/nginx/logs/host.access.log main;
access_log /usr/local/nginx/logs/host.access.404.log log404;

#对 "/" 启用反向代理
location / {
proxy_pass http://127.0.0.1:88;
proxy_redirect off;
proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;

#后端的Web服务器可以通过X-Forwarded-For获取用户真实IP
proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;

#以下是一些反向代理的配置,可选。
proxy_set_header Host $host;

#允许客户端请求的最大单文件字节数
client_max_body_size 10m;

#缓冲区代理缓冲用户端请求的最大字节数,
#如果把它设置为比较大的数值,例如256k,那么,无论使用firefox还是IE浏览器,来提交任意小于256k的图片,都很正常。如果注释该指令,使用默认的client_body_buffer_size设置,也就是操作系统页面大小的两倍,8k或者16k,问题就出现了。
#无论使用firefox4.0还是IE8.0,提交一个比较大,200k左右的图片,都返回500 Internal Server Error错误
client_body_buffer_size 128k;

#表示使nginx阻止HTTP应答代码为400或者更高的应答。
proxy_intercept_errors on;

#后端服务器连接的超时时间_发起握手等候响应超时时间
#nginx跟后端服务器连接超时时间(代理连接超时)
proxy_connect_timeout 90;

#后端服务器数据回传时间(代理发送超时)
#后端服务器数据回传时间_就是在规定时间之内后端服务器必须传完所有的数据
proxy_send_timeout 90;

#连接成功后,后端服务器响应时间(代理接收超时)
#连接成功后_等候后端服务器响应时间_其实已经进入后端的排队之中等候处理(也可以说是后端服务器处理请求的时间)
proxy_read_timeout 90;

#设置代理服务器(nginx)保存用户头信息的缓冲区大小
#设置从被代理服务器读取的第一部分应答的缓冲区大小,通常情况下这部分应答中包含一个小的应答头,默认情况下这个值的大小为指令proxy_buffers中指定的一个缓冲区的大小,不过可以将其设置为更小
proxy_buffer_size 4k;

#proxy_buffers缓冲区,网页平均在32k以下的设置
#设置用于读取应答(来自被代理服务器)的缓冲区数目和大小,默认情况也为分页大小,根据操作系统的不同可能是4k或者8k
proxy_buffers 4 32k;

#高负荷下缓冲大小(proxy_buffers*2)
proxy_busy_buffers_size 64k;

#设置在写入proxy_temp_path时数据的大小,预防一个工作进程在传递文件时阻塞太长
#设定缓存文件夹大小,大于这个值,将从upstream服务器传
proxy_temp_file_write_size 64k;
}


#设定查看Nginx状态的地址
location /NginxStatus {
stub_status on;
access_log on;
auth_basic "NginxStatus";
auth_basic_user_file confpasswd;
#htpasswd文件的内容可以用apache提供的htpasswd工具来产生。
}

#本地动静分离反向代理配置
#所有jsp的页面均交由tomcat或resin处理
location ~ .(jsp|jspx|do)?$ {
proxy_set_header Host $host;
proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
proxy_pass http://127.0.0.1:8080;
}

#所有静态文件由nginx直接读取不经过tomcat或resin
location ~ .*.(htm|html|gif|jpg|jpeg|png|bmp|swf|ioc|rar|zip|txt|flv|mid|doc|ppt|
pdf|xls|mp3|wma)$
{
expires 15d;
}

location ~ .*.(js|css)?$
{
expires 1h;
}
}
}