使用 Docker、NGINX 和 PHP 实现基本负载均衡

欢迎，炼金术士！🧙‍♂️

本文介绍了如何使用 Docker 和 PHP 作为其服务来创建负载均衡器的基本知识。

在实际应用中，情况比我们想象的要复杂得多，我建议您选择一个云服务提供商，然后在云平台上设置负载均衡器。

但在你离开之前，阅读本文将有助于你理解负载均衡的思维模型及其目的。

让我们开始吧😼

负载均衡器简介

在计算机领域，负载均衡是指将一组任务分配到一组资源（计算单元）上，以提高整体处理效率的过程。负载均衡可以优化响应时间，避免某些计算节点过载而其他计算节点闲置。

维基百科 - 负载均衡（计算机）

我知道那些华丽的辞藻容易让人困惑，所以我们来简化一下这个定义。

负载均衡是计算机领域的一种技术，它使用两个或多个服务器来处理用户请求。

为了更具体地说明这一点，我们假设你经营一家快递公司。你的公司一天可以收到 100 个包裹需要派送，但你只有一个快递员，他一天最多只能处理 10 个包裹。

您意识到需要10天才能送达这些包裹。如果一家快递公司一天可以完成10次配送，那么增加9家快递公司，您的企业一天就可以完成100次配送。

在现实世界中，快递员充当服务器，同时处理附近高流量的网站，如市场、电影流媒体等。

这项技术旨在将高流量工作负载分配到两台或多台服务器上，以便所有用户都能得到服务器的处理。

我们目标的总体规划

读完本文，我们应该能够创建并运行一个 nginx 服务和两个 php 服务。

我们将创建并配置：

• 自定义 nginx Docker 镜像
• 自定义 PHP Docker 镜像
• 自定义 Docker 网络

请看下图以便更好地理解。

任务 1：创建自定义 NGINX 镜像

让我们开始创建一个自定义的nginx镜像，并以nginx:1.23.1-alpine该镜像为基础镜像。

首先，创建一个名为 `<directory>` 的目录，docker-basic-lb其中包含一个子目录proxy。

mkdir docker-basic-lb; mkdir docker-basic-lb/proxy;

创建一个Dockerfile。

cd docker-basic-lb/proxy; touch Dockerfile;

打开文件Dockerfile并输入以下代码……

FROM nginx:1.23.1-alpine

RUN rm /etc/nginx/conf.d/default.conf

COPY ./default.conf /etc/nginx/conf.d/default.conf

创建nginx配置文件。

touch default.conf;

# docker-basic-lb/proxy/default.conf

upstream gateway {
  server service-1:8000;
  server service-2:8001;
}

server {
  location / {
    proxy_pass http://gateway;
  }
}

这里我们创建一个自定义的 nginx 镜像及其配置文件。配置文件中有两个服务器：一个是主服务器，service-1另一个service-2是备用服务器，它们各自拥有独立的端口。别担心，我们稍后会创建这些服务……

重要提示：
在生产环境中，我们应该将一个目录绑定到我们自定义的 nginx 镜像，用于存储配置文件。

这很重要，因为当配置文件更改时，我们不需要一遍又一遍地构建镜像。

但是，为了简化这篇文章，我们把它放在图片里面。

任务 2：创建自定义 PHP Docker 镜像

我们移步至docker-basic-lb。

cd ../;

在内部创建一个docker-basic-lb名为 . 的目录service。

mkdir service; cd service;

在该service目录下创建一个 Dockerfile 文件，并放入以下代码。我们将使用php:8.1-cli该镜像作为基础镜像。

touch Dockerfile;

FROM php:8.1-cli

COPY . /usr/src/app

WORKDIR /usr/src/app

RUN chmod +x ./start.sh

CMD ["sh", "./start.sh"]

创建start.sh脚本。

#!/bin/bash

set -e;

php -S 0.0.0.0:$PORT ./server.php;

最后，创建一个名为 `returns JSON data` 的文件，server.php当用户访问我们的服务时，该文件会返回 JSON 数据。

<?php

header('Content-Type: application/json');

$message = sprintf(
    'Hello from service %s',
    getenv('SERVICE_ID')
);

echo json_encode(compact('message'));

重要提示：
在生产环境中，您应该使用类似这样的工具php-fpm。但是，为了简化本文，我们仅使用 PHP 内置的 Web 服务器。

任务 3：创建自定义 Docker 网络

为了将我们的组件连接起来，我们需要一个 Docker 网络。Docker 自带一些内置网络，但我们将创建另一个网络来隔离我们的服务。

创建一个名为“.”的网络docker-basic-lb-network。

docker network create docker-basic-lb-network;

确保网络连接可用。

docker network ls;

将万物连接起来

构建所有镜像

迁移docker-basic-lb/proxy并构建代理镜像。

docker build -t proxy:0.1.0 .;

现在转到docker-basic-lb/service并构建服务镜像。

docker build -t service:0.1.0 .;

请确保图片可用。

docker image ls;

运行容器

我们需要先运行服务容器，因为我们的代理依赖于这些服务才能正常运行。

docker run --name service-1 -e SERVICE_ID=1 -e PORT=8000 --network docker-basic-lb-network -d service:0.1.0;

docker run --name service-2 -e SERVICE_ID=2 -e PORT=8001 --network docker-basic-lb-network -d service:0.1.0;

这里我们运行两个 php 服务，每个服务的名称分别是service-1和service-2。

现在我们来运行代理容器。

docker run --name proxy-1 -p 80:80 --network docker-basic-lb-network -d proxy:0.1.0;

测试

打开 Postman，如果没有安装，请先安装。点击http://localhost后，你应该会看到类似这样的界面……

恭喜！我们已经为我们的服务创建了一个负载均衡器。

希望这篇文章对您有所帮助，也希望您喜欢。再见！

附赠：源代码

点击这里查看。

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