nginx 健康检测

通常我们会使用Nginx的ngx_http_upstream_module模块来配置服务器组,示例如下

upstream springboot {
     server 10.3.73.223:8080 max_fails=2 fail_timeout=30s;
     server 10.3.73.223:8090 max_fails=2 fail_timeout=30s;
 }
  
 server {
     listen       80;
     server_name  localhost;
  
     location /test {
         proxy_pass http://springboot;
     }
 }
 在30s内(fail_timeout,默认值为10s),与服务端通讯失败2次(max_fails,默认值为1,设置为0则认为服务端一直可用),则认为服务器不可用

不可用服务器在30s内与服务端通讯成功2次,则认为服务器恢复

特别需要注意的是,何为与服务端通讯失败是由upstream的使用方定义的(ngx_http_proxy_module、proxy_next_upstream、fastcgi_next_upstream和memcached_next_upstream)

以proxy_next_upstream为例:

与服务端建立连接、向服务端发送请求或者解析服务端响应头时,发生异常或超时将被认为是通讯失败

服务端返回的响应为空或不合法将被认为是通讯失败

如果配置了http_500,http_502,http_503,http_504和http_429,服务端返回这些状态码将被认为是通讯失败

服务端返回http_403和http_404永远不会被认为通讯失败

当upstream中的一台服务器响应失败时, Nginx会将请求转发给下一台服务器,直到所有的服务器都发送过该请求,如果此时依然无法获得成功的响应,客户端将收到最后一台服务器返回的响应结果

使用上面的配置进行测试:

package com.sean.test;
  
 import org.springframework.http.HttpStatus;
 import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
 import org.springframework.web.bind.annotation.ResponseBody;
 import org.springframework.web.bind.annotation.ResponseStatus;
  
 /**
  * Created by seanzou on 2018/8/20.
  */
 @org.springframework.stereotype.Controller
 public class Controller {
     @RequestMapping("/test")
     @ResponseBody
 //    @ResponseStatus(code= HttpStatus.NOT_FOUND)
     @ResponseStatus(code= HttpStatus.INTERNAL_SERVER_ERROR)
     public String test(){
         System.out.println("test");
 //        throw new RuntimeException();
         return "test";
     }
 }
 即便服务端响应404、500状态码,Nginx依然认为通讯成功,除非停掉当前服务

upstream存在如下一些问题:

1 无法主动感知服务器状态

2 配置不灵活,无法自定义通讯失败判断条件(仅提供少数定义好的状态码可供使用)




1,ngx_http_upstream_hc_module

ngx_http_upstream_hc_module允许周期性的对服务器组中的服务器进行健康检查,前提条件是服务器组中的服务器必须使用共享内存模式(共享内存用来保存服务器组的配置信息以及运行时状态,Nginx的woker进程将共享该配置和状态),示例如下:

upstream dynamic {
 #    共享内存
     zone upstream_dynamic 64k;
  
     server backend1.example.com;
     server backend2.example.com;
 }
  
 http {
     server {
         ...
 #           Nginx每5s(默认值)就会向dynamic中的每一个服务器发送“/”请求
 #           location / {
 #               proxy_pass http://dynamic;
 #               health_check;
 #           }
         
 #        hc可以通过自定义的校验规则判断服务器状态
         location / {
             proxy_pass http://dynamic;
             health_check match=welcome;
         }
     }
  
 #    如果配置了多个条件,所有条件均满足服务器状态才被认为是正常的
 #    响应状态码为200,且响应body中包含"Welcome to nginx!"服务器状态才被认为是正常的
 #    Nginx仅检查响应body中的前256k数据
     match welcome {
         status 200;
         header Content-Type = text/html;
         body ~ "Welcome to nginx!";
     }
 }
 功能十分强大,遗憾的是只有Nginx商业版才包含该模块




2,nginx_upstream_check_module

这个模块是由淘宝团队开发的,并且是完全开源的:nginx_upstream_check_module

淘宝Tengine自带该模块,如果我们没有使用Tengine,可以通过打补丁的方式把该模块加到我们自己的Nginx中

sean@ubuntu:~$ unzip nginx_upstream_check_module-master.zip
 sean@ubuntu:~$ cd nginx-1.14.0/
 # 打补丁
 sean@ubuntu:~/nginx-1.14.0$ patch -p1 < ../nginx_upstream_check_module-master/check_1.12.1+.patch 
 # 添加心跳检测模块后重新编译
 sean@ubuntu:~/nginx-1.14.0$ sudo ./configure --add-module=../nginx_upstream_check_module-master/
 sean@ubuntu:~/nginx-1.14.0$ sudo make
 # 备份旧文件
 sean@ubuntu:~/nginx-1.14.0$ sudo mv /usr/local/nginx/sbin/nginx /usr/local/nginx/sbin/nginx.bak
 # 使用新文件
 sean@ubuntu:~/nginx-1.14.0$ sudo cp ./objs/nginx /usr/local/nginx/sbin/
 sean@ubuntu:~/nginx-1.14.0$ sudo /usr/local/nginx/sbin/nginx -t
 nginx: the configuration file /usr/local/nginx/conf/nginx.conf syntax is ok
 nginx: configuration file /usr/local/nginx/conf/nginx.conf test is successful
 修改Nginx配置,官方文档参考:ngx_http_upstream_check_module document

http {
     check_shm_size 1M;
  
     upstream springboot {
         server 10.3.73.223:8080;
         server 10.3.73.223:8090;
         check interval=3000 rise=2 fall=5 timeout=1000 type=http;
         check_keepalive_requests 1;
         check_http_send "GET /test HTTP/1.0\r\n\r\n";
         check_http_expect_alive http_2xx;
     }
  
     server {
         listen       80;
         server_name  localhost;
  
         location /test {
             proxy_pass http://springboot;
         }
  
         location /status {
             check_status;
             access_log   off;
         }
     }
 }
 后端服务器健康检查状态都存于共享内存中,该指令可以设置共享内存的大小,如果服务器数量较大,需要注意该设置是否够用

语法:check_shm_size size

默认值:1M

上下文:http




健康检查规则配置

语法:check interval=milliseconds [fall=count] [rise=count] [timeout=milliseconds] [default_down=true | false]

[type=tcp | http | ssl_hello | mysql | ajp] [port=check_port]

默认值:check interval=30000 fall=5 rise=2 timeout=1000 default_down=true type=tcp

上下文:upstream

interval:向后端发送的健康检查的间隔时间

fall(fall_count): 连续失败次数达到fall_count,服务器被认为是down状态

rise(rise_count): 连续成功次数达到rise_count,服务器被认为是up状态

timeout: 健康检查请求超时时间

default_down: 设定初始时服务器的状态,如果是true,服务器默认是down状态,如果是false,服务器默认是up状态,默认值是true,也就是一开始服务器被认为不可用,要等健康检查请求达到一定成功次数以后才会被认为是健康的

type:健康检查请求协议类型,支持tcp,http,ssl_hello,mysql和ajp

port:健康检查请求发送端口,可以与后端服务器服务端口不同




一个连接可发送的请求数,默认值为1,表示完成1次请求后即关闭连接

语法:check_keepalive_requests request_num

默认值:1

上下文:upstream




HTTP接口健康检查发送的请求内容,为了减少传输数据量,推荐采用HEAD方法

语法:check_http_send http_packet

默认值:"GET / HTTP/1.0\r\n\r\n"

上下文:upstream




HTTP接口健康检查成功状态码

语法:check_http_expect_alive [http_2xx | http_3xx | http_4xx | http_5xx]

默认值:http_2xx | http_3xx

上下文:upstream




后端服务器状态查询页面,提供三种展示方式

语法:check_status [html | csv | json]

默认值:check_status html

上下文:location




------------2018-11-29------------

线上环境检测的worker机使用tomcat作为容器,check_http_send需要配置Host(仅需配置即可,值是否正确不重要),否则会一直发送心跳检测,但是一直判定检测失败,示例如下:

upstream bj{
    server 1.2.3.4:80;
    server 5.6.7.8:80;
    check interval=5000 rise=2 fall=2 timeout=1000 type=http;
    check_http_send "GET /admin/health_check.htm HTTP/1.0\r\nHost: 127.0.0.1\r\n\r\n";
    check_http_expect_alive http_2xx;
 }

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