Nginx实战系列之功能篇----后端节点健康检查

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公司前一段对业务线上的nginx做了整理，重点就是对nginx上负载均衡器的后端节点做健康检查。目前，nginx对后端节点健康检查的方式主要有3种，这里列出：

公司业务线上对后端节点的健康检查是通过nginx_upstream_check_module模块做的，这里我将分别介绍这三种实现方式以及之间的差异性。

一、ngx_http_proxy_module
模块和ngx_http_upstream_module模块（自带）

严格来说，nginx自带是没有针对负载均衡后端节点的健康检查的，但是可以通过默认自带的ngx_http_proxy_module 模块和ngx_http_upstream_module模块中的相关指令来完成当后端节点出现故障时，自动切换到健康节点来提供访问。

这里列出这两个模块中相关的指令：

ngx_http_proxy_module
模块中的 proxy_connect_timeout 指令、proxy_read_timeout指令和proxy_next_upstream指令

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。

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。

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：

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：

ngx_http_upstream_module模块中的server指令

范例如下：

下面是每个指令的介绍：

二、nginx_upstream_check_module模块

除了自带的上述模块，还有一个更专业的模块，来专门提供负载均衡器内节点的健康检查的。这个就是淘宝技术团队开发的
nginx 模块 nginx_upstream_check_module，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。

在淘宝自己的 tengine 上是自带了该模块的，大家可以访问淘宝tengine的官网来获取该版本的nginx，官方地址：http://tengine.taobao.org/。

如果我们没有使用淘宝的 tengine 的话，可以通过补丁的方式来添加该模块到我们自己的 nginx 中。我们业务线上就是采用该方式进行添加的。

下面是部署流程！

1、下载nginx_upstream_check_module模块

2、为nginx打补丁

3、在nginx.conf配置文件里面的upstream加入健康检查，如下：

上面配置的意思是，对name这个负载均衡条目中的所有节点，每个3秒检测一次，请求2次正常则标记
realserver状态为up，如果检测 5 次都失败，则标记 realserver的状态为down，超时时间为1秒。

这里列出nginx_upstream_check_module模块所支持的指令意思：

该指令可以打开后端服务器的健康检查功能。

指令后面的参数意义是：

该指令可以配置一个连接发送的请求数，其默认值为1，表示Tengine完成1次请求后即关闭连接。

该指令可以配置http健康检查包发送的请求内容。为了减少传输数据量，推荐采用"HEAD"方法。

当采用长连接进行健康检查时，需在该指令中添加keep-alive请求头，如："HEAD / HTTP/1.1\r\nConnection: keep-alive\r\n\r\n"。 同时，在采用"GET"方法的情况下，请求uri的size不宜过大，确保可以在1个interval内传输完成，否则会被健康检查模块视为后端服务器或网络异常。

该指令指定HTTP回复的成功状态，默认认为2XX和3XX的状态是健康的。

所有的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。默认是1M，如果你有1千台以上的服务器并在配置的时候出现了错误，就可能需要扩大该内存的大小。

显示服务器的健康状态页面。该指令需要在http块中配置。

在Tengine-1.4.0以后，你可以配置显示页面的格式。支持的格式有: html、csv、 json。默认类型是html。

你也可以通过请求的参数来指定格式，假设‘/status’是你状态页面的URL， format参数改变页面的格式，比如：

同时你也可以通过status参数来获取相同服务器状态的列表，比如：

下面是一个状态也配置的范例：

配置完毕后，重启nginx。此时通过访问定义好的路径，就可以看到当前 realserver 实时的健康状态啦。效果如下图：

realserver 都正常的状态：





一台 realserver 故障的状态：



OK，以上nginx_upstream_check_module模块的相关信息，更多的信息大家可以去该模块的淘宝tengine页面和github上该项目页面去查看，下面是访问地址：

http://tengine.taobao.org/document_cn/http_upstream_check_cn.html

https://github.com/yaoweibin/nginx_upstream_check_module

在生产环境的实施应用中，需要注意的有 2 点：

1、主要定义好type。由于默认的type是tcp类型，因此假设你服务启动，不管是否初始化完毕，它的端口都会起来，所以此时前段负载均衡器为认为该服务已经可用，其实是不可用状态。

2、注意check_http_send值的设定。由于它的默认值是"GET / HTTP/1.0\r\n\r\n"。假设你的应用是通过http://ip/name访问的，那么这里你的check_http_send值就需要更改为"GET
/name HTTP/1.0\r\n\r\n"才可以。针对采用长连接进行检查的，这里增加keep-alive请求头，即"HEAD
/name HTTP/1.1\r\nConnection: keep-alive\r\n\r\n"。如果你后端的tomcat是基于域名的多虚拟机，此时你需要通过check_http_send定义host，不然每次访问都是失败，范例：check_http_send "GET /mobileapi HTTP/1.0\r\n HOST www.redhat.sx\r\n\r\n";

三、ngx_http_healthcheck_module模块

除了上面两个模块，nginx官方在早期的时候还提供了一个 ngx_http_healthcheck_module 模块用来进行nginx后端节点的健康检查。nginx_upstream_check_module模块就是参照该模块的设计理念进行开发的，因此在使用和效果上都大同小异。但是需要注意的是，ngx_http_healthcheck_module 模块仅仅支持nginx的1.0.0版本，1.1.0版本以后都不支持了！因此，对于目前常见的生产环境上都不会去用了，这里仅仅留个纪念，给大家介绍下这个模块！

具体的使用方法，这里可以贴出几篇靠谱的博文地址以及官方地址：

http://wiki.nginx.org/HttpHealthcheckModule

https://github.com/cep21/healthcheck_nginx_upstreams/blob/master/README