nginx后端节点健康检查

nginx做反向代理,如果后端节点服务器宕掉的话,nginx默认是不能把这台realserver踢出upstream负载集群的,如果有请求过来,势必造成访问故障,虽然说可以用proxy_next_upstream来解决返回给用户的错误页面,如下:

location /
{
#如果后端的服务器返回502、504、执行超时等错误,自动将请求转发到upstream负载均衡池中的另一台服务器,实现故障转移。
proxy_next_upstream http_502 http_504 http_404 error timeout invalid_header;
}

一、利用nginx自带模块ngx_http_proxy_module和ngx_http_upstream_module对后端节点做健康检查

,但这个还是会把请求转发给这台服务器的,然后再转发给别的服务器,这样以来就浪费了一次转发,对于网站性能来说也不是最佳理想的方案。

1)ngx_http_proxy_module模块中的 proxy_connect_timeout指令、proxy_read_timeout指令和proxy_next_upstream指令
语法:   proxy_connect_timeout time;
默认值:  proxy_connect_timeout 60s;
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。
  
语法: proxy_read_timeout time;
默认值:  proxy_read_timeout 60s;
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。
  
---------------------------------------------------------------------------------------
语法: proxy_next_upstream error | timeout | invalid_header | http_500 | http_502 | http_503 | http_504 |http_404 | off ...;
默认值:  proxy_next_upstream error timeout;
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:
  
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500
http_502   后端服务器返回的响应状态码为502
http_503   后端服务器返回的响应状态码为503
http_504   后端服务器返回的响应状态码为504
http_404   后端服务器返回的响应状态码为404
off        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(这个在文档开头已介绍):
  
http {
proxy_next_upstream http_502 http_504 http_404 error timeout invalid_header;
}
---------------------------------------------------------------------------------------
  
2)ngx_http_upstream_module模块中的server指令
语法: server address [parameters];
默认值:  ―
上下文:  upstream
  
范例如下:
   upstream name {
      server 10.1.1.110:8080 max_fails=1 fail_timeout=10s;
      server 10.1.1.122:8080 max_fails=1 fail_timeout=10s;
        }
  
--------------指令参数解释----------------
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,即不对后端节点进行健康检查。认为服务器是一直可用的。
  
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:
1)如果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。
2)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。
  
比如公司的业务程序是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。
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)。
此时判断后端服务器情况的唯一依据便是ngx_http_proxy_module模块中的proxy_connect_timeout指令和proxy_read_timeout指令,通过将它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。
如果这两个参数设置得过小,但后端程序的执行或多或少会超过这个时间的话,这种情况nginx的效率是非常低的。

二、利用nginx_upstream_check_module模块对后端节点做健康检查
这个比较专业,也是淘宝深加工的nginx-------tengine,也是我们公司目前使用的,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。个人比较推荐使用这种方式来检查nginx后端节点的健康状态。

例如:

upstream www-liujiangbu-com{
    server xxx.xxx.xxx.xxx:9090 weight=2;
    server ooo.ooo.ooo.ooo:9090 weight=2;

    keepalive 128;
    keepalive_timeout 60s;

    check interval=5000 rise=5 fall=3 timeout=3000 type=http;
    check_keepalive_requests 128;
    check_http_send  "HEAD /gateway HTTP/1.1\r\nConnection: keep-alive\r\nHost: www.liujiangbu.com\r\n\r\n";
    check_http_expect_alive http_2xx http_3xx;
}
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