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openEuler-实验05：使用Nginx实现负载均衡
棒棒堂智能运维
编辑于 2024年07月26日 19:36
收录于文集
共9篇

一、实验目的

1、了解负载均衡的基本原理；

2、掌握使用Nginx实现负载均衡。

二、实验学时

2学时

三、实验类型

综合型

四、实验需求

1、硬件

每人配备计算机1台。

2、软件

安装VMware WorkStation Pro或Oracle VM VirtualBox软件，安装Mobaxterm软件。

3、网络

本地主机与虚拟机能够访问互联网，虚拟机网络不使用DHCP服务。

4、工具

无

五、实验任务

1、实现负载均衡服务的搭建，并发布网站；

2、实现负载均衡服务的测试。

六、实验环境

1、本实验需要VM 3台；

2、本实验VM配置信息如下表所示；

3、本实验拓扑图；

图1-1 实验拓扑图

4、本实验操作演示视频。

本实验操作演示视频为视频集的第5集：网页链接​

01:31:02
实验-Linux服务器构建与运维管理（基于openEuler实现）-实验操作演示（9个实验项目）
5331
0

七、实验内容及步骤

1、内网网站服务器-1的配置，并发布网站

在 VM-Lab-05-Task-02-10.0.0.2 主机上操作，进行内部网站服务器的建设和网站发布。具体步骤：

（1）创建内部网站服务器的VM，按照《openEuler-实验01：安装openEuler》的内容进行创建。

（2）完成服务器防火墙的配置。

代码块
Shell
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#防火墙的配置
[root@Lab-05-Task-02 ~] firewall-cmd --permanent --add-port=80/tcp
[root@Lab-05-Task-02 ~] firewall-cmd --permanent --add-port=81/tcp
[root@Lab-05-Task-02 ~] firewall-cmd --permanent --add-port=8080/tcp
[root@Lab-05-Task-02 ~] firewall-cmd --reload
[root@Lab-05-Task-02 ~] firewall-cmd --list-all
复制成功

（3）安装Apache。

参考《openEuler-实验04：2、安装Apache服务》

（4）创建内部网站。

创建的网站与发布方式结果如下：

代码块
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# Site-1的内容创建：使用/var/www/html存储网站内容，撰写网站首页。
[root@Lab-05-Task-02 ~]# echo "<h1>Site-1:Publish using IP</h1>" > /var/www/html/index.html

# Site-2的内容创建：创建sitefolder2目录，撰写网站首页。
[root@Lab-05-Task-02 ~]# mkdir /var/www/html/sitefolder2
[root@Lab-05-Task-02 ~]# echo "<h1>Site-2:Release using port 81</h1>" > /var/www/html/sitefolder2/index.html

# Site-3的内容创建：创建sitefolder3目录，撰写网站首页。
[root@Lab-05-Task-02 ~]# mkdir /var/www/html/sitefolder3
[root@Lab-05-Task-02 ~]# echo "<h1>Site-3:Release using port 8080</h1>" > /var/www/html/sitefolder3/index.html

# Site-4的内容创建：创建sitefolder4目录，撰写网站首页。
[root@Lab-05-Task-02 ~]# mkdir /var/www/html/sitefolder4
[root@Lab-05-Task-02 ~]# echo "<h1>Site-4:Publish using virtual directory/site4</h1>" > /var/www/html/sitefolder4/index.html

# Site-5的内容创建：创建sitefolder5目录，撰写网站首页。
[root@Lab-05-Task-02 ~]# mkdir /var/www/html/sitefolder5
[root@Lab-05-Task-02 ~]# echo "<h1>Site-5:Publish using virtual directory/site5</h1>" > /var/www/html/sitefolder5/index.html
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（5）基于IP地址发布网站

修改Apache配置文件的信息，以默认方式发布网站Site-1。

代码块
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# 配置文件的具体路径：/etc/httpd/conf/httpd.conf
# 查看Apache配置文件中实际用到的内容，完成修改配置信息。
[root@Lab-05-Task-02 ~]# cat /etc/httpd/conf/httpd.conf | grep -vE "#|^$"
# --------------------httpd.conf文件--------------------
ServerRoot "/etc/httpd"
Listen 80
Include conf.modules.d/*.conf
User apache
Group apache
ServerAdmin root@localhost
<Directory />
    AllowOverride none
    Require all denied
</Directory>
DocumentRoot "/var/www/html"
<Directory "/var/www">
    AllowOverride None
    Require all granted
</Directory>
<Directory "/var/www/html">
    Options Indexes FollowSymLinks
    AllowOverride None
    Require all granted
</Directory>
<IfModule dir_module>
    DirectoryIndex index.html
</IfModule>
<Files ".ht*">
    Require all denied
</Files>
# 此处省略了部分提示信息
# ----------------------------------------------------
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（6）基于端口发布网站。

在/etc/httpd/conf.d文件夹下创建Site-2、Site-3的配置文件。

代码块
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# 使用端口方式发布Site-2、Site-3。
# 创建Site-2、Site-3的配置文件，并存入到/etc/httpd/conf.d目录下。
[root@Lab-05-Task-02 ~]# vi /etc/httpd/conf.d/port-site-2.conf
# 将以下内容写入配置文件
# --------------------port-site-2.conf文件--------------------
Listen 81
<VirtualHost *:81>
    DocumentRoot "/var/www/html/sitefolder2"
</VirtualHost>
# --------------------port-site-2.conf文件--------------------

[root@Lab-05-Task-02 ~]# vi /etc/httpd/conf.d/port-site-3.conf
# 将以下内容写入配置文件
# --------------------port-site-3.conf文件--------------------
Listen 8080
<VirtualHost *:8080>
    DocumentRoot "/var/www/html/sitefolder3"
</VirtualHost>
# --------------------port-site-3.conf文件--------------------
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（7）基于虚拟目录发布网站。

在/etc/httpd/conf.d目录下创建Site-4、Site-5的配置文件。

代码块
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# 使用虚拟目录方式发布Site-4、Site-5。
# 创建Site-4、Site-5的配置文件，并存入到/etc/httpd/conf.d目录下。
[root@Lab-05-Task-02 ~]# vi /etc/httpd/conf.d/alias-site-4.conf
# 将以下内容写入配置文件
# --------------------alias-site-4.conf文件--------------------
Alias /site4 "/var/www/html/sitefolder4"
<Directory "/var/www/html/sitefolder4">
    Options Indexes FollowSymLinks
    AllowOverride None
    Require all granted
</Directory>
# --------------------alias-site-4.conf文件--------------------

[root@Lab-05-Task-02 ~]# vi /etc/httpd/conf.d/alias-site-5.conf
# 将以下内容写入配置文件
# --------------------alias-site-5.conf文件--------------------
Alias /site5 "/var/www/html/sitefolder5"
<Directory "/var/www/html/sitefolder5">
    Options Indexes FollowSymLinks
    AllowOverride None
    Require all granted
</Directory>
# --------------------alias-site-5.conf文件--------------------
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（8）网站测试。

代码块
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# 重新载入httpd服务的配置文件
[root@Lab-05-Task-02 ~]# systemctl reload httpd

#通过浏览器进行网站的访问测试
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💡 注意：此处的虚拟机要能够正常访问互联网，用于安装 Apache服务进行网站发布。网站成功发布后修改网络配置，将网卡类型修改为“仅主机模式”，IP地址修改为10.0.0.2/24，不配置网关和DNS。

2、内网网站服务器-2的配置，并发布网站

（1）安装服务与发布网站参考上一步骤《1、内网网站服务器-1的配置，并发布网站》

（2）修改网络配置，将IP地址修改为10.0.0.3。

（3）发布内容与内网网站服务器-1内容一致。

创建的网站与发布方式结果如下：

3、安装Nginx服务

在VM-Lab-05-Task-01-172.31.0.151主机上操作，安装Nginx服务。

代码块
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# 安装了必要的依赖库和工具
[root@Lab-05-Task-01 ~]# yum install -y gcc wget tar make zlib-devel pcre-devel openssl-devel
# 官网下载Nginx 源码包
[root@Lab-05-Task-01 ~]# wget https://nginx.org/download/nginx-1.18.0.tar.gz

# 解压下载的源码包
[root@Lab-05-Task-01 ~]# tar -xzvf nginx-1.18.0.tar.gz
# 使用 ./configure 命令配置 Nginx，并添加 http_stub_status_module 模块
[root@Lab-05-Task-01 ~]# cd nginx-1.18.0
[root@Lab-05-Task-01 nginx-1.18.0]# ./configure --with-http_stub_status_module
# 编译并安装 Nginx
[root@Lab-05-Task-01 nginx-1.18.0]# make
[root@Lab-05-Task-01 nginx-1.18.0]# make install
# 添加环境变量，启动 Nginx
[root@Lab-05-Task-01 nginx-1.18.0]# cd /usr/local/nginx
[root@Lab-05-Task-01 nginx]# vi /etc/profile
-------------------- profile ------------------
# 添加内容
export PATH="/usr/local/nginx/sbin:$PATH"
------------------------------------------------------
[root@Lab-05-Task-01 nginx]# source ~/.bashrc
[root@Lab-05-Task-01 nginx]# ./sbin/nginx
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4、配置Nginx实现负载均衡服务

在VM-Lab-05-Task-01-172.31.0.151主机上操作，配置Nginx并实现负载均衡服务。

本项目以域名方式发布内部网站服务器上的5个网站，通过Nginx发布的网站的信息如下：

具体的配置方法如下：

（1）完成服务器防火墙的配置。

代码块
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# 添加防火墙策略
[root@Lab-05-Task-01 ~]# firewall-cmd --zone=public --add-port=80/tcp --permanent
[root@Lab-05-Task-01 ~]# firewall-cmd --reload
[root@Lab-05-Task-01 ~]# firewall-cmd --list-all
# 配置SELinux
[root@Lab-05-Task-01 ~]# setenforce 0
# 修改SELinux配置文件
[root@Lab-05-Task-01 ~]# vi /etc/selinux/config
-------------------- config ----------------------
SELINUX=permissive
--------------------------------------------------
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（2）实现轮询负载均衡。

代码块
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# 配置Nginx实现负载均衡服务
# 在cd /usr/local/nginx/conf.d/目录下进行配置文件修改
# 轮询负载均衡
# 创建配置文件port-site-1.conf，通过域名实现内部网站80端口的负载。
[root@Lab-05-Task-01 nginx]# mkdir /usr/local/nginx/conf.d
[root@Lab-05-Task-01 nginx]# vi /usr/local/nginx/conf.d/port-site1.conf
-------------------- port-site1.conf ------------------
upstream load1{
        server 10.0.0.2:80;
        server 10.0.0.3:80;
}
server{
        listen 80;
        server_name www.a.demo;
        location / {
                proxy_pass http://load1;
                proxy_set_header Host $host:80;
        }
}

------------------------------------------------------
# 创建配置文件port-site-2.conf，通过域名实现内部网站81端口的负载
[root@Lab-05-Task-01 nginx]# vi /usr/local/nginx/conf.d/port-site2.conf
-------------------- port-site2.conf ------------------
upstream load2{
        server 10.0.0.2:81;
        server 10.0.0.3:81;
}
server{
        listen 80;
        server_name www.b.demo;
        location / {
                proxy_pass http://load2;
                proxy_set_header Host $host:80;
        }

}
----------------------------------------------------
# 创建配置文件port-site-3.conf，通过域名实现内部网站8080端口的负载
[root@Lab-05-Task-01 nginx]# vi /usr/local/nginx/conf.d/port-site3.conf
-------------------- port-site3.conf ------------------
upstream load3{
        server 10.0.0.2:8080;
        server 10.0.0.3:8080;
}
server{
        listen 80;
        server_name www.c.demo;
        location / {
                proxy_pass http://load3;
                proxy_set_header Host $host:80;
        }

}
----------------------------------------------------
# 创建配置文件port-site-4.conf，通过域名实现内部网站虚拟目录site4的负载
[root@Lab-05-Task-01 nginx]# vi /usr/local/nginx/conf.d/port-site4.conf
-------------------- port-site4.conf ------------------
upstream load4{
        server 10.0.0.2;
        server 10.0.0.3;
}
server{
        listen 80;
        server_name www.d.demo;
        location / {
                proxy_pass http://load4/site4/;
                proxy_set_header Host $host:80;
        }

}
----------------------------------------------------
# 创建配置文件port-site-5.conf，通过域名实现内部网站虚拟目录site5的负载
[root@Lab-05-Task-01 nginx]# vi /usr/local/nginx/conf.d/port-site5.conf
-------------------- port-site5.conf ------------------
upstream load5{
        server 10.0.0.2;
        server 10.0.0.3;
}
server{
        listen 80;
        server_name www.e.demo;
        location / {
                proxy_pass http://load5/site5/;
                proxy_set_header Host $host:80;
        }

}
----------------------------------------------------
# 修改Nginx 配置文件nginx.conf
[root@Lab-05-Task-01 nginx]# vi /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
-------------------- nginx.conf ------------------
# 在文件中添加以下内容
 include /usr/local/nginx/conf.d/*.conf;
----------------------------------------------------

# 重新加载Nginx
[root@Lab-05-Task-01 nginx]# ./sbin/nginx -s reload
复制成功

5、配置Nginx状态监控

在VM-Lab-05-Task-01-172.31.0.151主机上操作，配置Nginx并实现服务监控。

Nginx提供了一个内置的状态信息监控页面可用于监控Nginx的整体访问情况，这个功能由ngx_http_stub_status_module模块进行实现。

（1）配置Nginx实现监控。

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# 修改Nginx 配置文件，添加以下内容
[root@Lab-05-Task-01 ~]# vi /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
-------------------- nginx.conf ------------------
server {
        listen *:80 default_server;
        server_name _;
        location /nginx_status {
        stub_status on;
        access_log off;
        allow 172.31.0.151;
        #deny all;
        }
}
--------------------------------------------------

[root@Lab-05-Task-01 nginx]# ./sbin/nginx -s reload

# 在本地浏览器上通过访问http://172.31.0.151/nginx_status可查看Nginx的状态信息
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6、访问测试

在本地主机上配置hosts文件（文件访问路径 C:\Windows\System32\drivers\etc\hosts）将域名和 IP 地址建立映射关系，依次通过浏览器进行域名访问测试。

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#hosts文件内容
172.31.0.151    www.a.demo
172.31.0.151    www.b.demo
172.31.0.151    www.c.demo
172.31.0.151    www.d.demo
172.31.0.151    www.e.demo
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得出结论：

两台正常，可以访问，负载均衡。

单台故障，可以访问，说明容灾。

全部故障，不可访问。

八、实验考核

实验考核分为【实验随堂查】和【实验线上考】两个部分。

实验随堂查：每个实验设置2-5考核点。完成实验任务后，任课教师随机选择一个考核点，学生现场进行演示和汇报讲解。

实验线上考：每个实验设置10道客观题。通过线上考核平台（如课堂派）进行作答。

1、实验随堂查

本实验随堂查设置3个考核点，具体如下。

考核点1：使用域名能够访问到发布的网站

考核点2：进行容灾测试

考核点3：能够访问到Nginx监控并解读监控指标

2、实验线上考

本实验线上考共10题，其中单选3题、多选2题、判断3题、填空2题。

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