摘要：于是乎，，，搜到最多的詞就是均衡負載，搭配的一般都是。回頭再看看，先換個瀏覽器首次訪問再次訪問帶上首次訪問帶上再次次訪問可見的確是達到了均衡負載同時共享的目的。

大學三年多，也做個幾個網站和APP后端，老是被人問到，如果用戶多了服務器會不會掛，總是很尷尬的回答：“哈哈，我們的用戶還少，到了服務器撐不住的時候，估計都上市了吧”。說是這么說，但是對于有強迫癥的我，這個問題一直回響在我腦海里，久久不散啊。如今大四下了，終于有時間來深入了解一下這個問題了。

貌似解決大訪問量的方案有硬件和軟件兩個大類的方法，硬件一般比較貴，學生黨就不去考慮了。還是想想怎么用軟件解決吧。于是乎，Google，Baidu，balabala... 搜到最多的詞就是“均衡負載”，搭配的一般都是Nginx。找到了方向，那就擼起袖子干活吧。

首先在vmware12中安裝3臺debain，命名為debian1,debian2，debian3。一路默認就好（其實并不好，后面會說）。

vmware有個問題，一旦窗口獲得焦點，就自動關閉了小鍵盤，導致我設置root密碼的時候輸入為空（它也沒提示）。
后來我想用su命令才發現密碼錯誤，輸入空密碼一樣錯誤，就只有找回密碼了。

對于debian來說，這樣改：在grub界面光標指向待啟動的系統，然后按 e 鍵進行編輯，如圖：

在 quiet 后面加個1（注意要有空格），按F10，你就可以以root身份進入命令行界面的。

這時候就用passwd修改密碼，然后reboot就可以了。

終于打開了，準備試試網絡，發現無法訪問外網，但是windows主機可以，如果一路默認的話不應該出現問題，最有可能就是殺毒軟件把vmware的服務進程給關了（裝了360...）。在windows中啟動Vmware的DHCP服務

然后虛擬機要reboot一下來獲取ip。好了，現在虛擬機可以訪問外網了。

安裝nginx，才發現根本連不上，一看才發現是老美的源，應該是一路默認惹的禍啊，修改為科大源（我為母校自豪，哈哈）。

vi /etc/apt/source.list

修改為：

deb http://mirrors.ustc.edu.cn/debian/ wheezy main non-free contrib
deb http://mirrors.ustc.edu.cn/debian/ wheezy-proposed-updates main non-free contrib
deb-src http://mirrors.ustc.edu.cn/debian/ wheezy main non-free contrib
deb-src http://mirrors.ustc.edu.cn/debian/ wheezy-proposed-updates main non-free contrib

deb http://mirrors.ustc.edu.cn/debian-security/ wheezy/updates main non-free contrib
deb-src http://mirrors.ustc.edu.cn/debian-security/ wheezy/updates main non-free contrib

然后執行這個命令來更新： apt-get update

安裝： apt-get install nginx

啟動： /etc/init.d/nginx start

隨便用一個虛擬機開啟一個瀏覽器打開localhost,成功啟動，如圖：

vi用不慣安裝vim： apt-get install vim 報錯：

The following packages have unmet dependencies:
 vim : Depends: vim-common (= 2:7.3.547-7) but 2:7.4.488-7 is to be installed
E: Unable to correct problems, you have held broken packages.

可見沖突了，解決方法：

先執行 apt-get remove vim-common 卸載vim-common

再進行安裝vim，執行 apt-get install vim

找找nginx的根目錄，我們打開配置文件（和Apache一樣，配置文件模塊化的，不是一個多帶帶的nginx.conf）看一看

vim /etc/nginx/sites-enabled/default  

中間有一行

root /usr/share/nginx/www;

這就是根目錄啦

修改index.html來區分三臺主機

用ipconfig 分別獲得 ip 地址，在windows中訪問

debian1  http://192.168.182.128/

debian2  http://192.168.182.129/

debian3  http://192.168.182.130/

先來一個小例子，以便對均衡負載產生一個直觀的感受吧。

我們把debian1作為主服務器承擔請求分發的任務，即外部訪問的是debian1，然后debain1把請求發送給debian2或者debain3，如下圖：

在debian1中修改配置文件 ：vim /etc/nginx/nginx.conf
在http配置項中加入如下

upstream site { 
      server  192.168.182.129:80; 
      server  192.168.182.130:80; 
} 
  
server{ 
    listen 80;  
    location / { 
        proxy_pass         http://site;
    } 
}

這是選擇的輪詢的模式
保存重啟nginx。

現在在windows中訪問debian1，http://192.168.182.128/。多次刷新 可見如下兩圖依次出現：

說明發送給 debian1 的請求的確是均勻分配到 debian2和debian3了，亦即輪詢。

上面的例子可以說簡單到沒有什么實用價值，大型網站一般不可能是純靜態的，一般都涉及到用戶登錄的問題，那么就涉及到session的問題了。你想用戶在A登陸了，A記住了用戶的登錄狀態，可是下一次用戶請求被分配到B去了怎么辦？顯然不可能讓用戶再登陸一次。所以要實現session共享。一般有幾個解決辦法：

iphash,把特定ip發送給特定主機，就不存在session這個問題了，因為1個用戶對應1臺主機。但是某時刻當來自某個IP地址的請求特別多，那么將導致某臺負載服務器的壓力可能非常大，而其他負載服務器卻空閑的不均衡情況，這就違背了我們負載均衡的初衷。

搭建redis集群或者memcached集群，用集群自帶的同步方法來幫我們在不同的主機中同步session，這樣就相當于把原來的一份session變成了N分session（有點浪費，哈哈），session的同步就依賴于NoSql集群的同步了。

不使用session，換作cookie。但是秉承著防御性編程的原則，我們不能相信用戶輸入，因為cookie可能被禁用，甚至篡改。

多帶帶設置一個session服務器，負載服務器得到一個sessionid過后，去session服務器獲得會話狀態，然后根據狀態來響應用戶請求，如果會話狀態為空，則在session服務器中設置一個會話狀態，然后返回給用戶一個sessionid。

我準備采用方案4，即用debian1作為分發服務器，同時作為session服務器（用redis實現），負載服務器每次都要向分發服務器請求用戶的session對應的會話狀態，以此決定響應方式。

在debain2，3中搭建php環境

先在2中修改
命令 ：

apt-get update    #更新源
apt-get install php5        #安裝php5
apt-get install php5-cli        #安裝php5 命令行工具
apt-get install php5-fpm

最后一句就報錯了：

The following packages have unmet dependencies:
 gnupg : Depends: libreadline6 (>= 6.0) but it is not going to be installed
   Recommends: gnupg-curl but it is not going to be installed
     php5-fpm : Depends: libssl1.0.0 (>= 1.0.0) but it is not going to be installed
     Depends: php5-common (= 5.4.45-0+deb7u2) but it is not going to be installed
     Depends: ucf but it is not going to be installed
     Depends: tzdata but it is not going to be installed
      PreDepends: dpkg (>= 1.16.1~) but it is not going to be installed

搞了好久也沒解決，還是換個fastcgi管理工具吧（回頭再來啃一啃）：

apt-get install spawn-fcgi

啟動spawn-fcgi：

/usr/bin/spawn-fcgi -a 127.0.0.1 -p 9000 -C 5 -u www-data -g www-data -f /usr/bin/php-cgi

說明：

-a : PHP FastCGI 綁定IP地址

-p : PHP FastCGI 指定端口

-u : PHP FastCGI 用戶名

-g : PHP FastCGI 用戶組

-f : 指向 PHP5 fastcgi

另外

`vim /etc/rc.local`

加入上述命令使得它開機自啟

配置nginx的php選項（還是看官網比較好，不要到處亂搜）：

location ~ [^/].php(/|$) {
    fastcgi_split_path_info ^(.+?.php)(/.*)$;
    if (!-f $document_root$fastcgi_script_name) {
        return 404;
    }

    fastcgi_pass 127.0.0.1:9000;
    fastcgi_index index.php;
    include fastcgi_params;
}

重啟：/etc/init.d/nginx restart

在根目錄中加入1.php

訪問，終于成功了，淚奔

接下來對debain3 如法炮制。總算是完成這一步了。

在debain1中搭建redis服務器

命令：

    wget http://download.redis.io/releases/redis-2.8.12.tar.gz
    tar xzf redis-2.8.12.tar.gz
    cd redis-2.8.12
    make

編譯成功，運行： ./src/redis-server redis.conf

修改配置 打開 redis.conf

把 bind 127.0.0.1 修改為 bind 0.0.0.0 即任意主機可以訪問

找到“requirepass”字段，在后面加上密碼 password

重啟redis服務器：

    ./src/redis-cli -h 127.0.0.1 -p 6379 shutdown #關閉
    ./src/redis-server redis.conf 開啟

這時你會發現如果用redis客戶端直接訪問會報錯
要輸入密碼后在能正常使用，如圖：

在debain2,3中配置phpredis

命令：

    apt-get install php5-dev #php開發者工具，后面編譯需要
    wget https://github.com/nicolasff/phpredis/archive/master.tar.gz
    tar xvf master.tar.gz
    cd phpredis-master/
    phpize
    ./configure --enable-redis
    make && make install

然后修改配置：

vim /etc/php5/cgi/php.ini 

在Dynamic Extensions 后面添加extension=redis.so

重啟服務：還真沒找到成熟的解決辦法，只有采取笨辦法了

lsof -i :9000  #列出該端口相關信息，包含PID
kill -9 pid  # 把上一步顯示出來的pid挨個殺死
/usr/bin/spawn-fcgi -a 127.0.0.1 -p 9000 -C 5 -u www-data -g www-data -f /usr/bin/php-cgi  #啟動

測試：在debian3的nginx根目錄添加1.php 代碼如下：

connect ( $redis_host, $redis_port );
 $redis->auth ( $redis_psw );
 $redis->set("a",1);
 echo $redis->get("a");

?>

結果如下：

可見是成功了，對debian2如法炮制，效果一樣

負載服務器查看客戶端是否帶有sessionid這個參數，如果有，則去session服務器獲取會話狀態并返回結果，否則產生一個session和會話狀態存入session服務器并返回sessionid給客戶端。這是一個大概的邏輯輪廓，細節就不討論了，實現如下：

修改debian2,3的nginx配置文件使得默認路徑是index.php 而非 index.html,同時刪掉原有的index.html,加入index.php。重啟。

index.php 代碼如下：

//初始化連接
$redis_host = "192.168.182.128";
$redis_port = 6379;
$redis_psw = "password";
$redis = new Redis ();
$redis->connect ( $redis_host, $redis_port );
$redis->auth ( $redis_psw );
$sessionid = ceil($_GET["sessionid"]);
$hostname = "debian2";//debian3就要改成debian3

if(empty($sessionid)){//沒有sessionid

$sessionid = rand(10000000,99999999);//簡便起見產生8位數字作為有效id
$status = "已經登陸,由 ".$hostname." 設置session";
$redis->set($sessionid,$status);//保存
$data = array("當前站點"=>$hostname,"sessionid"=>$sessionid,"info"=>"這是您第一次登陸");
echo json_encode($data,JSON_UNESCAPED_UNICODE);
exit();

}

$status = $redis->get($sessionid);

if(empty($status)){//sessionid無效

$sessionid = rand(10000000,99999999);//簡便起見產生8位數字作為有效id
$status = "已經登陸,由 ".$hostname." 設置session";
$redis->set($sessionid,$status);
$data = array("當前站點"=>$hostname,"sessionid"=>$sessionid,"info"=>"這是您第一次登陸");
echo json_encode($data,JSON_UNESCAPED_UNICODE);
exit();

}

$data = array("當前站點"=>$hostname,"sessionid"=>$sessionid,"info"=>$status);
echo json_encode($data,JSON_UNESCAPED_UNICODE);
exit();

?>

測試

首次訪問debian1

再次訪問debain1，這里就出了點問題，不知道為什么，一直發送到到debian2，連續嘗試很多次，沒有一次請求到debian3，根本就沒有輪詢啊。但是過了幾分鐘再次訪問debian1

請求就發送到debian3了，我估計是用了php過后，nginx把一小段時間內的請求發送到同一主機了，但是一大段時間上還是輪詢的。

但是我換了個瀏覽器過后，又變成每次輪詢了。一頭汗...... 所以這還是和瀏覽器有關的？（暫時搞不定。回頭再看看，先換個瀏覽器）

首次訪問debian1

再次訪問debian1

帶上sessionid首次訪問debian1

帶上sessionid再次次訪問debian1

可見的確是達到了均衡負載同時session共享的目的。

這篇文章寫下來可真是費了些力氣，中間出了好多錯，不過一個一個有耐心的解決掉，最后出來的結果還是令人挺有成就感的。畢竟心里的一塊大石算是落了。以后有空再嘗試一下其他幾種方法。

PS : 修改配置文件的時候，一定要先備份再修改，不然出了問題都不能恢復。

啃了好久，終于找到上面包依賴（沖突）的問題了（得感謝我的一位同學）。都是源惹的禍，我當時是直接找了一段代碼放進source.list, 實際上把wheezy全部改成jessie，就行了，因為我的debian是8.3 而wheezy代表debian7。

用了錯誤的源會導致很多的兼容問題，趕緊換回來。換回來過后安裝php相關的組件就沒有任何問題了。

上面修改root密碼的方法我后來又試了一下，沒成功，原來之所以成功估計是因為原來我的root密碼正好是空，所以在進入單用戶模式的時候不需要輸入密碼。后來我的密碼不是空，進入單用戶模式一樣要輸入root密碼，自然達不到找回密碼的目的。最好還是用U盤啟動，用U盤里的系統來修改本機root密碼。