Балансировка нагрузки udp пакетов через nginx

Nginx

1. Установите нгинкс

1.1 Установка через yum

[root@yaoxiang ~]# yum install nginx

1.2 Проверить версию nginx

[root@yaoxiang ~]# nginx -v
nginx version: nginx/1.12.2

Версия nginx должна быть выше 1.9.0, так как nginx поддерживает переадресацию TCP начиная с 1.9, а переадресация UDP также поддерживается в 1.9.13.

1.3 Просмотр параметров компиляции по умолчанию

[root@yaoxiang ~]# nginx -V
nginx version: nginx/1.12.2
built by gcc 4.8.5 20150623 (Red Hat 4.8.5-16) (GCC) 
built with OpenSSL 1.0.2k-fips  26 Jan 2017
TLS SNI support enabled
configure arguments: --prefix=/usr/share/nginx --sbin-path=/usr/sbin/nginx --modules-path=/usr/lib64/nginx/modules --conf-path=/etc/nginx/nginx.conf --error-log-path=/var/log/nginx/error.log --http-log-path=/var/log/nginx/access.log --http-client-body-temp-path=/var/lib/nginx/tmp/client_body --http-proxy-temp-path=/var/lib/nginx/tmp/proxy --http-fastcgi-temp-path=/var/lib/nginx/tmp/fastcgi --http-uwsgi-temp-path=/var/lib/nginx/tmp/uwsgi --http-scgi-temp-path=/var/lib/nginx/tmp/scgi --pid-path=/run/nginx.pid --lock-path=/run/lock/subsys/nginx --user=nginx --group=nginx --with-file-aio --with-ipv6 --with-http_auth_request_module --with-http_ssl_module --with-http_v2_module --with-http_realip_module --with-http_addition_module --with-http_xslt_module=dynamic --with-http_image_filter_module=dynamic --with-http_geoip_module=dynamic --with-http_sub_module --with-http_dav_module --with-http_flv_module --with-http_mp4_module --with-http_gunzip_module --with-http_gzip_static_module --with-http_random_index_module --with-http_secure_link_module --with-http_degradation_module --with-http_slice_module --with-http_stub_status_module --with-http_perl_module=dynamic --with-mail=dynamic --with-mail_ssl_module --with-pcre --with-pcre-jit --with-stream=dynamic --with-stream_ssl_module --with-google_perftools_module --with-debug --with-cc-opt='-O2 -g -pipe -Wall -Wp,-D_FORTIFY_SOURCE=2 -fexceptions -fstack-protector-strong --param=ssp-buffer-size=4 -grecord-gcc-switches -specs=/usr/lib/rpm/redhat/redhat-hardened-cc1 -m64 -mtune=generic' --with-ld-opt='-Wl,-z,relro -specs=/usr/lib/rpm/redhat/redhat-hardened-ld -Wl,-E'

nginx реализует переадресацию TCP/UDP, полагаясь наStreamМодуль, убедитесь, что параметры компиляции по умолчанию содержат **--with-streamпараметры, вы можете видеть, что указанные выше параметры содержат--with-stream=dynamic**, указывающий, что модуль Stream загружен динамически.

2. Изменить конфигурацию nginx

2.1 Добавить блок потока

[root@yaoxiang ~]# vim /etc/nginx/nginx.conf
...
events {
    worker_connections 1024;
}
stream {
#定义被代理的服务器组upstream 组名
upstream dns {
 # zone   dns 64k;
  server 172.27.9.204:4005;#代理的服务器地址
  server 172.27.9.204:4006 weight=5;#weight 权重,默认都是1
  server 172.27.9.204:4007 max_fails=3 fail_timeout=30s;#max_fails - NGINX将服务器标记为不可用的连续失败尝试次数。fail_timeout为NGINX认为服务器不可用的时间长度。
  server 172.27.9.204:4008 backup;#backup 备用服务器,其他服务器不可用时,才会收到转发
}

server {
  listen 4000 udp;#监听udp4000端口,如不加udp则默认监听tcp

  proxy_responses 1;#1代表需要回应,并将回应转发;0代表不需要回应

  proxy_timeout 20s;#回应超时时间,超时未回应暂停转发

  proxy_pass dns;#代理服务器、服务器组

  proxy_buffer_size 512k;#响应缓冲区大小,如果后端发送的响应头过大可以尝试增加此缓冲。

}

}
http {
...}

2.2 Стратегия балансировки нагрузки

  • round-robin — по умолчанию Nginx использует алгоритм циклического перебора для балансировки трафика. Так как это метод по умолчанию, директива циклического перебора отсутствует; просто создайте блок конфигурации восходящего потока в контексте потока верхнего уровня и добавьте директиву сервера, как на предыдущем шаге.

  • last_conn (наименьшее количество подключений) — Nginx выбирает сервер с наименьшим количеством активных подключений в данный момент.

  • less_tome — Nginx выбирает сервер с наименьшей средней задержкой и наименее активными подключениями. Минимальные активные соединения рассчитываются на основе следующих параметров директивы наименьшего времени:

    • connect - время подключения к вышестоящему серверу

    • first_byte - время получения первого байта данных

    • last_byte - время получения полного ответа от сервера

  • hash — Nginx выбирает сервер на основе заданного пользователем ключа, например исходного IP-адреса.

#####Пример: наименьшее количество подключений и стратегия балансировки хеш-нагрузки

upstream dns {
 last_conn;#最少连接策略
 server 172.27.9.204:4005;#代理的服务器地址
 server 172.27.9.204:4006;
 server 172.27.9.204:4007;
 server 172.27.9.204:4008;
 }
upstream stream_backend {

    hash $remote_addr;

    server backend1.example.com:12345;

    server backend2.example.com:12345;

    server backend3.example.com:12346;

}

3. Запустите nginx

[root@yaoxiang nginx]# sudo nginx
nginx: [emerg] bind() to 0.0.0.0:80 failed (98: Address already in use)

Приведенное выше приглашение указывает на то, что порт занят, измените номер порта в модуле http в nginx.conf.

4. Тест

4.1 Отправка сообщения на хост nginx

5c6cc58eca105

4.2 Вы можете видеть, что разные порты хоста группы прокси-серверов получены

4006 порт

*5c6cc5f85088e*

4005 порт

5c6cc63f11161

4.3 Принимающий прокси-сервер отвечает хосту nginx

5c6cc6d772438

4.4 Вы видите, что отправитель получил ответ

5c6cc7812a6dc