企业实战｜Nginx多策略流量分发

1、场景描述

在实际生产环境中，流量分发有很多情况，下面主要讲讲以下两种流量分发场景：

新版本上线，为了保证新版本稳定性，需要用线上的流量的引入，对新版本进行真实流量测试。如果新版本上线有问题，为降低影响范围，我们对流量的引入应该为从小到大的策略。
现如今是移动端的时代，而移动端和pc端的设备的不同，需要对移动端和pc的流量进行不同的处理，同时可以针对两种设备的不同需求可以单独升级，可控性强，且架构灵活。

2、nginx策略配置

针对以上两种场景，nginx做为强大的web服务器，通过简单的配置来就可以满足我们的需求，下面我们就开始实战：

nginx version: nginx/1.16.1
os version: centos 7

完成以上需求，主要依赖于nginx的两个模块：

ngx_http_split_clients_module 文档参考地址: http://nginx.org/en/docs/http/ngx_http_split_clients_module.html
ngx_http_map_module 文档参考地址：http://nginx.org/en/docs/http/ngx_http_map_module.html

3、流量按比例分配[ngx_http_split_clients_module]

按比例分配流量，通过ngx_http_split_clients_module模块实现，该模块可通过客户端的某些属性对客户端通过hash算法按比例分配，这些属性包括客户端ip等，通过hash函数，将不同客户端ip进行比例分配，从而可以将部分流量引入新版本服务中，下面看一下具体配置：

user nobody;
worker_processes auto;
error_log /var/log/nginx/error.log;
pid /run/nginx.pid;

events {
    worker_connections 1024;
}

http {
    log_format  main  '$remote_addr - $remote_user [$time_local] "$request" '
                      '$status $body_bytes_sent "$http_referer" '
                      '"$http_user_agent" "$http_x_forwarded_for"';
user nobody;
worker_processes auto;
error_log /var/log/nginx/error.log;
pid /run/nginx.pid;

events {
    worker_connections 1024;
}

http {
    log_format  main  '$remote_addr - $remote_user [$time_local] "$request" '
                      '$status $body_bytes_sent "$http_referer" '
                      '"$http_user_agent" "$http_x_forwarded_for"';

    access_log  /var/log/nginx/access.log  main;

    include             /etc/nginx/mime.types;
    default_type        application/octet-stream;

    # 根据内置变量变量${remote_addr}进行1:1分发，并将v1和v2的值赋予$version变量
    split_clients "${remote_addr}AAA" $version {
                   50%               v1;
                   *                 v2;
    }
    
    # v1版本服务
    server {
          listen 8081;
          location  / {
              return 200 "v1\n";
          }
    }
    # v2版本服务
    server {
          listen 8082;
          location  / {
              return 200 "v2\n";
          }
    }

    server {
        listen 80;
        location / {
            proxy_pass http://127.0.0.1/$version;
        }
        # v2版本转发
        location  /v2 {
            proxy_pass http://127.0.0.1:8082/;
        }
        # v1版本转发
        location  /v1 {
            proxy_pass http://127.0.0.1:8081/;
        }
    }
}

在配置中，我们利用split_clients指令对$remote_addr变量进行hash运算，并按1:1比例随机地将$version的值赋予v1和v2，*表示剩余的比例，即1-50%，这样就可以通过$version的值进行流量分配，具体可看nginx配置，已有注释。可以看到在版本转发时，在proxy_pass转发路径最后加了/，是为了把版本路径(v1|v2)去掉，然后再进行转发，可以保持原有的请求uri路径不变，此处算是一个小技巧。

实际效果：

4、移动端和pc端流量分配[ngx_http_map_module]

ngx_http_map_module模块可通过客户端属性按一定规则匹配映射为新的变量，我们可以对客户端的ua进行正则匹配来区分流量，从而进行流量分发，下面是nginx配置文件示例：




    
user nobody;
worker_processes auto;
error_log /var/log/nginx/error.log;
pid /run/nginx.pid;

events {
    worker_connections 1024;
}

http {
    log_format  main  '$remote_addr - $remote_user [$time_local] "$request" '
                      '$status $body_bytes_sent "$http_referer" '
                      '"$http_user_agent" "$http_x_forwarded_for"';

    access_log  /var/log/nginx/access.log  main;

    include             /etc/nginx/mime.types;
    default_type        application/octet-stream;


    map "${http_user_agent}" $uatype {
           default           nomobile;
           "~*mobile"        mobile;
    }
    
    # pc端服务
    server {
          listen 8082;
          location  / {
              return 200 "nomobile\n";
          }
    }
    
    # 移动端服务
    server {
          listen 8081;
          location  / {
              return 200 "mobile\n";
          }
    }

    server {
        listen 80;
        location / {
            proxy_pass http://127.0.0.1/$uatype;
        }
        # pc端版本转发
        location  /nomobile {
            proxy_pass http://127.0.0.1:8082/;
        }
        # 移动端版本转发
        location  /mobile {
            proxy_pass http://127.0.0.1:8081/;
        }
    }
}

在nginx配置中，我们可以看到使用map指令，对客户端的ua进行正则匹配，一旦匹配成功，$uatype将被分配为mobile，并根据此变量的值进行转发，剩下未匹配的由default 指定，此时$uatype为nomobile，从而转发到pc端服务，同时在转发到后端时，同样在proxy_pass后加/，也是为了去掉nomobile和mobile前缀。在使用map的正则匹配时，_{代表区分大小写的匹配，}*则为不区分大小写。

实际效果：

5、总结

以上只是列举典型的流量分发方式，我们可以根据$http_name或者$arg_name来定制化需求，$http_name获取自定义头部，$arg_name获取自定义uri参数，这就给予我们更多的可能，比如我们可以再用户登录后，添加自定义头部，使用自定义头部，map指令进行流量拆分，更多的用途需要我们自行发挥想象进行探索。

☆ END ☆