30.Nginx学习之路之四层负载均衡

上篇我们聊了聊Nginx的七层负载均衡，我们大致对Nginx的负载均衡搭建有点小印象，至少知道负载均衡的基本概念，以及怎么使用upstream配置负载均衡。到最后，我们还介绍了下如何使用Consul+upsync+nginx搭建动态负载均衡，也动手实现了下。那么今天我们将带来如何使用Nginx搭建四层负载均衡(虽然很少这么做，但还是要学习下）
今天的内容如下：
1. 什么是四层负载均衡，什么又是七层负载均衡。区别是什么？(这点上次没说，专门留着这里说)
2. 如何搭建Nginx四层负载均衡
3. 常见的四层负载均衡器
不说了，进入正题

0x01 四层负载均衡和七层负载均衡

从OSI开放互联参考模型说起
- 我们都知道OSI有七层，从下往上，依次是物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层，这些相信都在网络课背过，这里也不多说。那么问题来了，为啥要谈到OSI呢？因为我们这里的四层，指的就是OSI模型中的第四层(从下往上数)，也就是传输层。而七层呢？没错，就是应用层。也就是说：
  - 四层负载均衡：基于传输层做的负载均衡
  - 七层负载均衡：基于应用层做的负载均衡
既然对四层和七层负载均衡有了一定的了解，那么他们有啥不同呢？
- 四层负载均衡：
  - 我们都知道，四层的传输协议是啥？TCP、UDP。那么在四层做负载均衡，面向的就是TCP协议。我们也知道，OSI上层协议都是需要下层做支撑，也就是说，在四层做负载均衡，相当于可以运用所有请求。
- 七层负载均衡：
  - 七层，也就是应用层，我们负载均衡面向的是HTTP协议，我们可以在Nginx的配置中看到，配置的就是一个Http块。
有哪些四层负载均衡器？
1. LVS：软负载，即使用软件做负载均衡。在企业中用的最多。已经集成到了Linux上面。
2. F5：硬负载，即使用硬件设备做负载均衡。
3. Nginx(版本1.9以后）

0x02 使用Nginx搭建四层负载均衡

下载Nginx1.9以后版本。emm，这个现在最新版本都是1.17.1了。我这里使用的版本是1.14.0
解压文件
进入到解压目录。执行命令./configure --with-stream，这里我们只带--with-stream参数。
命令执行完后，执行make && make install命令。安装Nginx
好了，现在我们的Nginx可以做四层负载均衡了。那么现在我们来说说，为啥要带--with-stream这个参数？
- 在Nginx里，使用一个stream块来实现四层负载均衡，而这个模块默认是不会带的。所以需要加上这个模块。

安装好了，那么就来配置吧。照样是编辑conf/nginx.conf文件。在里面定义如下内容：

worker_processes  1;
	
events {
    worker_connections  1024;
}

###定义stream块，和http块同级。我这里直接把http块删除了。
###和http块一样，可以在里面定义server、upstream等，也可以使用proxy_pass转发我们的请求
stream{
      ## 定义上游服务器，用于负载均衡
   upstream server{
     server 192.168.25.1:6000;
     server 192.168.25.1:6001;
   }
   ## 定义server块，监听我们的请求
   server{
        ## 监听1234端口
     listen 1234;
        ## 转发到上游服务器
     proxy_pass server;
   }

}

配置没毛病，相信都能看懂。那么就启动下Nginx看下效果吧。
搭建配置说明：
1. 使用TCP&UDP测试工具，新建两台服务器。一台端口为6000，一台为60001，也就是上面配置的两台上游服务器。
2. 使用TCP&UDP测试工具，新建一个连接。目标ip和端口填写我们Linux的地址和Nginx监听地址。我这里的目标ip为192.168.25.201,端口为1234.图如下：
3. 目标效果：
  - 当客户端每连接一次，都会连接到不同的服务器上。注意，这里的负载均衡是针对每次连接，而不是收发消息。
实际效果说明：
1. 首次连接，连接服务器端口为6000.可以相互收发消息
2. 断开后再次连接，连接服务器端口为6001.
3. 说明可以Nginx四层负载均衡已经搭建成功，并且默认的负载均衡算法也是为轮询。

0x03 总结

以上就是我们使用Nginx做四层负载均衡的内容了，使用Nginx做四层负载均衡比使用LVS做四层负载均衡配置更加简单、更加轻量级。下面就让我们总结下该篇说了啥吧。
1. 首先我们通过OSI七层互联参考模型来解释了什么是四层负载均衡，什么又是七层负载均衡，并且也说了两者之间的区别。
2. 其次我们自己动手使用Nginx搭建了四层负载均衡，并且达到了我们负载均衡的目的。
3. 最后，我们来谈谈配置文件。nginx中使用stream块来实现四层负载均衡，默认Nginx是不带的，需要在执行./configure命令时添加参数。stream块与http块平级，同样可以和http块一样，在里面定义upstream进行负载均衡，也可以proxy_pass对请求进行转发。
以上就是我们所有的内容。下面会带来使用LVS+keepalived+Nginx实现双机主从热备，敬请期待。谢谢观看~拜拜~~

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