nginx | nginx反向代理/负载均衡/缓存

悠扬随风  金牌会员 | 2024-8-7 12:36:32 | 显示全部楼层 | 阅读模式
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一、Nginx 反向代理

正向代理代理的对象是客户端，反向代理代理的是服务端

在nginx安装包下，有 conf/nginx.conf 文件，这是nginx服务器的底子配置，默认的配置也存放在此。
1.1 nginx 文件布局

  1. # 1.全局块,配置影响nginx全局的指令。
  2. # 一般有运行nginx服务器的用户组，nginx进程pid存放路径，日志存放路径，配置文件引入，允许生成worker process数等。
  3. ...              #全局块
  5. # 2.配置影响nginx服务器或与用户的网络连接。
  6. # 有每个进程的最大连接数，选取哪种事件驱动模型处理连接请求，是否允许同时接受多个网路连接，开启多个网络连接序列化等。
  8. events {         #events块
  9.    ...
  10. }
  13. # 3.可以嵌套多个server，配置代理，缓存，日志定义等绝大多数功能和第三方模块的配置。
  14. # 如文件引入，mime-type定义，日志自定义，是否使用sendfile传输文件，连接超时时间，单连接请求数等。
  15. http      #http块
  16. {
  17.     ...   #http全局块
  18.         
  19.     # 4.配置虚拟主机的相关参数，一个http中可以有多个server。
  20.     server        #server块
  21.     {
  22.         ...       #server全局块
  23.             
  24.         # 5.配置请求的路由，以及各种页面的处理情况。
  25.         location [PATTERN]   #location块
  26.         {
  27.             ...
  28.         }
  29.         location [PATTERN]
  30.         {
  31.             ...
  32.         }
  33.     }
  34.     server
  35.     {
  36.       ...
  37.     }
  38.     ...     #http全局块
  39. }
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1.2 默认的nginx配置文件

  1. #user  nobody;
  2. worker_processes  1;
  4. #error_log  logs/error.log;
  5. #error_log  logs/error.log  notice;
  6. #error_log  logs/error.log  info;
  8. #pid        logs/nginx.pid;
  11. events {
  12.     worker_connections  1024;
  13. }
  16. http {
  17.     include       mime.types;
  18.     default_type  application/octet-stream;
  20.     #log_format  main  '$remote_addr - $remote_user [$time_local] "$request" '
  21.     #                  '$status $body_bytes_sent "$http_referer" '
  22.     #                  '"$http_user_agent" "$http_x_forwarded_for"';
  24.     #access_log  logs/access.log  main;
  26.     sendfile        on;
  27.     #tcp_nopush     on;
  29.     #keepalive_timeout  0;
  30.     keepalive_timeout  65;
  32.     #gzip  on;
  34.     server {
  35.         listen       80;
  36.         server_name  localhost;
  38.         #charset koi8-r;
  40.         #access_log  logs/host.access.log  main;
  42.         location / {
  43.             root   html;
  44.             index  index.html index.htm;
  45.         }
  47.         #error_page  404              /404.html;
  49.         # redirect server error pages to the static page /50x.html
  50.         #
  51.         error_page   500 502 503 504  /50x.html;
  52.         location = /50x.html {
  53.             root   html;
  54.         }
  56.         # proxy the PHP scripts to Apache listening on 127.0.0.1:80
  57.         #
  58.         #location ~ \.php$ {
  59.         #    proxy_pass   http://127.0.0.1;
  60.         #}
  62.         # pass the PHP scripts to FastCGI server listening on 127.0.0.1:9000
  63.         #
  64.         #location ~ \.php$ {
  65.         #    root           html;
  66.         #    fastcgi_pass   127.0.0.1:9000;
  67.         #    fastcgi_index  index.php;
  68.         #    fastcgi_param  SCRIPT_FILENAME  /scripts$fastcgi_script_name;
  69.         #    include        fastcgi_params;
  70.         #}
  72.         # deny access to .htaccess files, if Apache's document root
  73.         # concurs with nginx's one
  74.         #
  75.         #location ~ /\.ht {
  76.         #    deny  all;
  77.         #}
  78.     }
  81.     # another virtual host using mix of IP-, name-, and port-based configuration
  82.     #
  83.     #server {
  84.     #    listen       8000;
  85.     #    listen       somename:8080;
  86.     #    server_name  somename  alias  another.alias;
  88.     #    location / {
  89.     #        root   html;
  90.     #        index  index.html index.htm;
  91.     #    }
  92.     #}
  95.     # HTTPS server
  96.     #
  97.     #server {
  98.     #    listen       443 ssl;
  99.     #    server_name  localhost;
  101.     #    ssl_certificate      cert.pem;
  102.     #    ssl_certificate_key  cert.key;
  104.     #    ssl_session_cache    shared:SSL:1m;
  105.     #    ssl_session_timeout  5m;
  107.     #    ssl_ciphers  HIGH:!aNULL:!MD5;
  108.     #    ssl_prefer_server_ciphers  on;
  110.     #    location / {
  111.     #        root   html;
  112.     #        index  index.html index.htm;
  113.     #    }
  114.     #}
  116. }
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1.3 实践中的 nginx.conf

  1. ########### 每个指令必须有分号结束。#################
  2. #user administrator administrators;  #配置用户或者组，默认为nobody nobody。
  3. #worker_processes 2;  #允许生成的进程数，默认为1
  4. #pid /nginx/pid/nginx.pid;   #指定nginx进程运行文件存放地址
  5. error_log log/error.log debug;  #制定日志路径，级别。这个设置可以放入全局块，http块，server块，级别以此为：debug|info|notice|warn|error|crit|alert|emerg
  6. events {
  7.     accept_mutex on;   #设置网路连接序列化，防止惊群现象发生，默认为on
  8.     multi_accept on;  #设置一个进程是否同时接受多个网络连接，默认为off
  9.     #use epoll;      #事件驱动模型，select|poll|kqueue|epoll|resig|/dev/poll|eventport
  10.     worker_connections  1024;    #最大连接数，默认为512
  11. }
  12. http {
  13.     include       mime.types;   #文件扩展名与文件类型映射表
  14.     default_type  application/octet-stream; #默认文件类型，默认为text/plain
  15.     #access_log off; #取消服务日志   
  16.     log_format myFormat '$remote_addr–$remote_user [$time_local] $request $status $body_bytes_sent $http_referer $http_user_agent $http_x_forwarded_for'; #自定义格式
  17.     access_log log/access.log myFormat;  #combined为日志格式的默认值
  18.     sendfile on;   #允许sendfile方式传输文件，默认为off，可以在http块，server块，location块。
  19.     sendfile_max_chunk 100k;  #每个进程每次调用传输数量不能大于设定的值，默认为0，即不设上限。
  20.     keepalive_timeout 65;  #连接超时时间，默认为75s，可以在http，server，location块。
  22.     upstream mysvr {   
  23.       server 127.0.0.1:7878;
  24.       server 192.168.10.121:3333 backup;  #热备
  25.     }
  26.     error_page 404 https://www.baidu.com; #错误页
  27.     server {
  28.         keepalive_requests 120; #单连接请求上限次数。
  29.         listen       4545;   #监听端口
  30.         server_name  127.0.0.1;   #监听地址      
  31.         location  ~*^.+$ {       #请求的url过滤，正则匹配，~为区分大小写，~*为不区分大小写。
  32.            #root path;  #根目录
  33.            #index vv.txt;  #设置默认页
  34.            proxy_pass  http://mysvr;  #请求转向mysvr 定义的服务器列表
  35.            deny 127.0.0.1;  #拒绝的ip
  36.            allow 172.18.5.54; #允许的ip           
  37.         }
  38.     }
  39. }
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惊群现象：一个网路连接到来，多个就寝的进程被同时叫醒，但只有一个进程能获得链接，这样会影响系统性能。
几个常见配置项：


  • 1.$remote_addr 与 $http_x_forwarded_for 用以记录客户端的ip地点；
  • 2.$remote_user ：用来记录客户端用户名称；
  • 3.$time_local ： 用来记录访问时间与时区；
  • 4.$request ： 用来记录请求的url与http协议；
  • 5.$status ： 用来记录请求状态；成功是200；
  • 6.$body_bytes_s ent ：记录发送给客户端文件主体内容巨细；
  • 7.$http_referer ：用来记录从那个页面链接访问过来的；
  • 8.$http_user_agent ：记录客户端浏览器的相干信息；
二、Nginx 负载均衡


2.1 热备负载均衡

热备：如果你有2台服务器，当一台服务器发生事故时，才启用第二台服务器给提供服务。服务器处理请求的次序：AAAAAA突然A挂啦，BBBBBBBBBBBBBB…
  1. upstream mysvr {
  2.     server 127.0.0.1:7878;
  3.     server 192.168.10.121:3333 backup;  #热备     
  4. }
  6. server {   
  7.     listen       8081;   #监听端口
  8.     server_name  127.0.0.1;   #监听地址      
  9.     location  /{
  10.         proxy_pass  http://mysvr;  #请求转向mysvr 定义的服务器列表   
  11.     }
  12. }
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2.2 轮询负责均衡

轮询：nginx默认就是轮询其权重都默以为1，服务器处理请求的次序：ABABABABAB…
  1. upstream mysvr {
  2.     server 127.0.0.1:7878;
  3.     server 192.168.10.121:3333;      
  4. }
  6. server {   
  7.     listen       8081;   #监听端口
  8.     server_name  127.0.0.1;   #监听地址      
  9.     location  /{
  10.         proxy_pass  http://mysvr;  #请求转向mysvr 定义的服务器列表   
  11.     }
  12. }
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2.3 加权轮询负载规则

加权轮询：跟据配置的权重的巨细而分发给不同服务器不同数目的请求。如果不设置，则默以为1。下面服务器的请求次序为：ABBABBABBABBABB…
  1. upstream mysvr {
  2.     server 127.0.0.1:7878 weight=1;
  3.     server 192.168.10.121:3333 weight=2;
  4. }
  5. server {   
  6.     listen       8081;   #监听端口
  7.     server_name  127.0.0.1;   #监听地址      
  8.     location  /{
  9.         proxy_pass  http://mysvr;  #请求转向mysvr 定义的服务器列表   
  10.     }
  11. }
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2.4 ip_hash 负载均衡

ip_hash:nginx会让类似的客户端ip请求类似的服务器。
  1. upstream mysvr {
  2.     server 127.0.0.1:7878;
  3.     server 192.168.10.121:3333;
  4.     ip_hash;
  5. }
  6. server {   
  7.     listen       8081;   #监听端口
  8.     server_name  127.0.0.1;   #监听地址      
  9.     location  /{
  10.         proxy_pass  http://mysvr;  #请求转向mysvr 定义的服务器列表   
  11.     }
  12. }
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2.5 对特定资源实现负载均衡

通过多个upstream分成多个服务器组，将不同的请求分流到不同的
  1. upstream videomysvr {
  2.     server 127.0.0.1:7878 weight=1;
  3.     server 192.168.10.121:3333 weight=2;
  4. }
  6. upstream filemysvr {
  7.     server 192.3.2.1:7878 weight=1;
  8.     server 192.3.2.2:3333 weight=2;
  9. }
  10. server {   
  11.     listen       8081;   #监听端口
  12.     server_name  127.0.0.1;   #监听地址      
  13.     location  /video/ {
  14.         proxy_pass  http://videomysvr;  #请求转向mysvr 定义的服务器列表   
  15.     }
  16.     location  /file/ {
  17.         proxy_pass  http://filemysvr;  #请求转向mysvr 定义的服务器列表   
  18.     }
  19. }
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2.6 对不同域名实现负载均衡

  1. upstream videomysvr {
  2.     server 127.0.0.1:7878 weight=1;
  3.     server 192.168.10.121:3333 weight=2;
  4. }
  6. upstream filemysvr {
  7.     server 192.3.2.1:7878 weight=1;
  8.     server 192.3.2.2:3333 weight=2;
  9. }
  10. server {   
  11.     listen       8081;   #监听端口
  12.     server_name  www.ustc.edu.cn;   #监听地址      
  13.     location  /video/ {
  14.         proxy_pass  http://videomysvr;  #请求转向mysvr 定义的服务器列表   
  15.     }
  16. }
  17. server {   
  18.     listen       8082;   #监听端口
  19.     server_name  www.ustc.sse.edu.cn;   #监听地址      
  20.     location  /file/ {
  21.         proxy_pass  http://filemysvr;  #请求转向mysvr 定义的服务器列表   
  22.     }
  23. }
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2.7 实现带有URL重写的负载均衡

  1. upstream backend{
  2.         server 192.168.200.146:9001;
  3.         server 192.168.200.146:9002;
  4.         server 192.168.200.146:9003;
  5. }
  6. server {
  7.         listen        80;
  8.         server_name localhost;
  9.         location /file/ {
  10.                 rewrite ^(/file/.*) /server/$1 last;
  11.         }
  12.         location / {
  13.                 proxy_pass http://backend;
  14.         }
  15. }
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2.8 四层负载均衡


首先安装好redis和tomcat
  1. stream {        # 一级括号
  2.         upstream redisbackend {
  3.                 server 192.168.200.146:6379;
  4.                 server 192.168.200.146:6378;
  5.         }
  6.         upstream tomcatbackend {
  7.                         server 192.168.200.146:8080;
  8.         }
  9.         server {
  10.                 listen  81;
  11.                 proxy_pass redisbackend;
  12.         }
  13.         server {
  14.                         listen        82;
  15.                         proxy_pass tomcatbackend;
  16.         }
  17. }
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三、Nginx 缓存


nginx 缓存的好处

  • 减轻服务器负载
  • 提供网页相应效率
  • 降低网络阻塞，增强网络可扩展性
3.1 nginx 的缓存机制

配置块名称名称httpproxy_cache_path指定缓冲区的路径levels缓存目录级最高三层，每层1-2个字符表示，好比：1:1:2 三层keys_zone缓存块名称及内存块巨细，好比：cache_item:500m表示声明一个名为cache_item巨细为500m，超出巨细后最早的被清除max_size缓存区硬盘的最大值，超出闲置数据将被清除inactive最长闲置时间，好比：10d ，表示一个数据被闲置10天则将被清除locationproxy_cache指定缓冲区，对应keys_zone中的设定的值proxy_cache_key通过参数拼装参数key如：h o s t hosthosturii s a r g s is_argsisargsargs 则会已全部md5值作为keyproxy_cache_valid对不同的状态码设置缓存有效期 http模块：


  • proxy_cache_path：该指定用于设置缓存文件的存放路径
  • levels: 指定该缓存空间对应的目录，最多可以设置3层，每层取值为1|2如 : levels=1:2 缓存空间有两层目录，第一次是1个字母，第二次是2个字母;levels=2:2:2 最终的存储路径为 /usr/local/proxy_cache/7d/10/e2
  • keys_zone：用来为这个缓存区设置名称和指定巨细，如：keys_zone=ffideal:200m 缓存区的名称是ffideal，巨细为200M，1M大概能存储8000个keys
  • inactive：指定缓存的数据多次时间未被访问就将被删除，如：inactive=1d ，缓存数据在1天内没有被访问就会被删除
  • max_size：设置最大缓存空间，如果缓存空间存满，默认会覆盖缓存时间最长的资源，如:max_size=20g
  1. http{
  2.     # proxy_cache_path path [levels=number]
  3. # keys_zone=zone_name:zone_size [inactive=time]\[max_size=size];
  4. proxy_cache_path /usr/local/proxy_cache levels=1:2:1 keys_zone=ffideal:200m inactive=1d max_size=20g
  5. }
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location：


  • proxy_cache
该指令用来开启或关闭代理缓存，如果是开启则自定使用哪个缓存区来进行缓存。
语法proxy_cache zone_name|off;默认值proxy_cache off;位置http、server、location zone_name：指定使用缓存区的名称


  • proxy_cache_key
该指令用来设置web缓存的key值，Nginx会根据key值MD5哈希存缓存。
语法proxy_cache_key key;默认值proxy_cache_key $scheme$proxy_host$request_uri;位置http、server、location

  • proxy_cache_valid
该指令用来对不同返回状态码的URL设置不同的缓存时间
语法proxy_cache_valid [code …] time;默认值—位置http、server、location 如：
  1. proxy_cache_valid 200 302 10m;
  2. proxy_cache_valid 404 1m;
  3. 为200和302的响应URL设置10分钟缓存，为404的响应URL设置1分钟缓存
  4. proxy_cache_valid any 1m;
  5. 对所有响应状态码的URL都设置1分钟缓存
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  • proxy_cache_min_uses
该指令用来设置资源被访问多少次后被缓存
语法proxy_cache_min_uses number;默认值proxy_cache_min_uses 1;位置http、server、location

  • proxy_cache_methods
该指令用户设置缓存哪些HTTP方法
语法proxy_cache_methods GET|HEAD|POST;默认值proxy_cache_methods GET HEAD;位置http、server、location 默认缓存HTTP的GET和HEAD方法，不缓存POST方法。
3.2 缓存实例

Nginx的情况准备
（1）完成Nginx反向代理配置
  1. http{
  2.         upstream backend{
  3.                 server 192.168.200.146:8080;
  4.         }
  5.         server {
  6.                 listen       8080;
  7.         server_name  localhost;
  8.         location / {
  9.                 proxy_pass http://backend/js/;
  10.         }
  11.         }
  12. }
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（2）完成Nginx缓存配置
4.添加缓存配置
  1. http{
  2.         proxy_cache_path /usr/local/proxy_cache levels=2:1 keys_zone=itcast:200m inactive=1d max_size=20g;
  3.         upstream backend{
  4.                 server 192.168.200.146:8080;
  5.         }
  6.         server {
  7.                 listen       8080;
  8.         server_name  localhost;
  9.         location / {
  10.                 proxy_cache itcast;
  11.             proxy_cache_key itheima;
  12.             proxy_cache_min_uses 5;
  13.             proxy_cache_valid 200 5d;
  14.             proxy_cache_valid 404 30s;
  15.             proxy_cache_valid any 1m;
  16.             add_header nginx-cache "$upstream_cache_status";
  17.                 proxy_pass http://backend/js/;
  18.         }
  19.         }
  20. }
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3.3 Nginx缓存的清除

方式一:删除对应的缓存目录
  1. rm -rf /usr/local/proxy_cache/......
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方式二:使用第三方扩展模块
ngx_cache_purge
（1）下载ngx_cache_purge模块对应的资源包，并上传到服务器上。
  1. ngx_cache_purge-2.3.tar.gz
复制代码
（2）对资源文件进行解压缩
  1. tar -zxf ngx_cache_purge-2.3.tar.gz
复制代码
（3）修改文件夹名称，方便后期配置
  1. mv ngx_cache_purge-2.3 purge
复制代码
（4）查询Nginx的配置参数
  1. nginx -V
复制代码
（5）进入Nginx的安装目录，使用./configure进行参数配置
  1. ./configure --add-module=/root/nginx/module/purge
复制代码
（6）使用make
进行编译
  1. make
复制代码
（7）将nginx安装目录的nginx二级制可实行文件备份
  1. mv /usr/local/nginx/sbin/nginx /usr/local/nginx/sbin/nginxold
复制代码
（8）将编译后的objs中的nginx拷贝到nginx的sbin目录下
  1. cp objs/nginx /usr/local/nginx/sbin
复制代码
（9）使用make
进行升级
  1. make
  2. upgrade
复制代码
（10）在nginx配置文件中进行如下配置
  1. server{
  2.         location ~/purge(/.*) {
  3.                 proxy_cache_purge itcast itheima;
  4.         }
  5. }
复制代码
3.4 Nginx设置资源不缓存

前面咱们已经完成了Nginx作为web缓存服务器的使用。但是我们得思考一个问题就是不是所有的数据都适合进行缓存。好比说对于一些常常发生变化的数据。如果进行缓存的话，就很轻易出现用户访问到的数据不是服务器真实的数据。所以对于这些资源我们在缓存的过程中就必要进行过滤，不进行缓存。
Nginx也提供了这块的功能设置，必要使用到如下两个指令
proxy_no_cache
该指令是用来界说不将数据进行缓存的条件。
语法proxy_no_cache string …;默认值—位置http、server、location 配置实例
  1. proxy_no_cache $cookie_nocache $arg_nocache $arg_comment;
复制代码
proxy_cache_bypass
该指令是用来设置不从缓存中获取数据的条件。
语法proxy_cache_bypass string …;默认值—位置http、server、location 配置实例
  1. proxy_cache_bypass $cookie_nocache $arg_nocache $arg_comment;
复制代码
上述两个指令都有一个指定的条件，这个条件可以是多个，而且多个条件中至少有一个不为空且不等于"0",则条件满足建立。上面给的配置实例是从官方网站获取的，里面使用到了三个变量，分别是$cookie_nocache、$arg_nocache、$arg_comment
$cookie_nocache、$arg_nocache、$arg_comment
这三个参数分别代表的含义是:
  1. $cookie_nocache
  2. 指的是当前请求的cookie中键的名称为nocache对应的值
  3. $arg_nocache和$arg_comment
  4. 指的是当前请求的参数中属性名为nocache和comment对应的属性值
复制代码
案例演示下:
  1. log_format params $cookie_nocache | $arg_nocache | $arg_comment；
  2. server{
  3.         listen        8081;
  4.         server_name localhost;
  5.         location /{
  6.                 access_log logs/access_params.log params;
  7.                 add_header Set-Cookie 'nocache=999';
  8.                 root html;
  9.                 index index.html;
  10.         }
  11. }
复制代码
案例实现
设置不缓存资源的配置方案
  1. server{
  2.         listen        8080;
  3.         server_name localhost;
  4.         location / {
  5.                 if ($request_uri ~ /.*\.js$){
  6.            set $nocache 1;
  7.         }
  8.                 proxy_no_cache $nocache $cookie_nocache $arg_nocache $arg_comment;
  9.         proxy_cache_bypass $nocache $cookie_nocache $arg_nocache $arg_comment;
  10.         }
  11. }
复制代码
四、参考资料

https://www.runoob.com/w3cnote/nginx-setup-intro.html
https://www.runoob.com/w3cnote/nginx-proxy-balancing.html

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