Nginx反向代理

Nginx反向代理
1.简介

Nginx是一个反向代理服务器，其启动速度极快、占用内存极少、抗高并发能力强，因此大量在互联网项目中应用。

Nginx访问速度快的原因：

1.动静分离，静态资源由Nginx直接进行管理，动态请求转发到后端。

2.Worker进程中的线程是AIO的（异步非阻塞），当接收到一个请求后将其放入到队列中，然后继续处理下一个请求。

3.能够指定Master和Worker之间的IO多路复用模型。

2.关于正向代理与反向代理

2.1 正向代理

正向代理，代理的是客户端，服务器并不知道客户端是通过VPN进行访问的。

2.2 反向代理

反向代理，代理的是服务器，客户端并不知道请求具体发送到哪一台服务器当中。

3.Nginx的工作模型

Nginx使用Master-Worker工作模型，一个Nginx服务由一个Master进程和多个Worker进程组成。

3.1 Master进程

Master进程负责读取nginx.conf配置文件以及管理Worker进程。

3.2 Worker进程

Worker进程负责处理连接和请求，且每个Worker进程中维护一个线程。

4.Nginx常用功能

4.1 通过Nginx管理静态资源
```
location ~ .(gif|jpg|png|js|css)$ {
    root static;
}
```
*使用root表示返回静态资源，root指定资源的根目录（相对于Nginx安装目录）

*当匹配到此Location后，会进入root指定的根目录，然后根据请求的/path访问静态资源。

4.2 通过Nginx进行反向代理到某个指定URL
```
location = /baidu{
    proxy_pass  http://ip:port/adserving/baidu;
}
```
*使用proxy_pass表示反向代理，将用户的请求动态转发到某个URL。

*当使用了反向代理，那么对于Tomcat而言用户的IP即Nginx的地址，如果想要查看用户的IP，那么需要从Nginx日志中查看。

4.3 通过Nginx实现负载均衡
```
upstream name{
    server ip:port ;
    server ip:port ;
    server ip:port ;
}

location /path {
    proxy_pass  http://name;
}
```
*当使用了负载均衡，那么请求在动态转发时会携带请求的/path。

*当使用了负载均衡集群，那么要注意集群间Session的共享问题，可以将Session对象放入一个公共区域，当获取Session时从公共区域中查找。

关于Nginx中的负载均衡策略

1.轮询

当不指定weight时，各个服务器的权重相同，每个请求会按照访问的时间逐一分配到各个服务器中，如果服务器发生故障，能被自动剔除。
```
upstream name{
    server ip:port ;
    server ip:port ;
    server ip:port ;
}
```
2.指定权重

权重与访问率成正比，如果服务器发生故障，能被自动剔除。
```
upstream name{
    server ip:port weight=1 ;
    server ip:port weight=2 ;
    server ip:port weight=3 ;
}
```
3.根据用户的IP进行Hash

以用户的IP作为关键字K，通过H(K)散列函数计算出散列值，以该散列值坐落在Hash环上的位置，找到其对应处理的节点，如果服务器发生故障，不会自动被剔除。
```
upstream name{
    ip_hash ;
    server ip:port ;
    server ip:port ;
    server ip:port ;
}
```
*如果使用根据用户的IP进行Hash的负载均衡策略，那么每个用户就固定访问后端的一个节点，就能避免集群间Session共享问题。

5.Nginx配置
```
#Nginx全局配置

events {
    #Event事件配置
}

http {
    #HTTP全局配置
    server {
        #Server全局配置
        #Location配置
    }
}
```
5.1 Nginx全局配置

Nginx全局配置主要包括：运行Nginx服务的所属组、 Worker进程的数量、错误日志存放路径、Master进程ID等。
```
#指定运行Nginx的所属组
user root;

#worker进程数量（建议CPU数量 x 核数）
work_processed 12;

#错误日志存放路径（相对于Nginx安装目录）
error_log logs/error.log;

#Master进程ID的存放路径（相对于Nginx安装目录）
pid logs/nginx.pid;
```
5.2 Event事件配置

Event事件配置主要包括： Worker进程处理连接与请求的细节、事件驱动模型的选择等。
```
#设置多个Worker进程接收一个新连接的方式
#当值为on时，当一个新的连接到达时，只有一个Worker进程被唤醒（默认）
#当值为off时，当一个新的连接到达时，所有的Worker进程都被唤醒，共同争夺这个连接。
accept_mutex on;

#设置Worker进程一次是否能处理多个新的连接
#当值为on时，Worker进程一次能够接收多个新的连接（默认）
#当值为off时，Worker进程一次只能接收一个新的连接。
multi_accept on;

#事件驱动模型选择，可选select、poll、epoll、kqueue
use epoll;

#Worker进程最大连接数（默认512）
worker_connections 1024;
```
5.3 HTTP全局配置

HTTP全局配置主要包括：请求的MIME类型、是否允许sendFile方式传输文件、负载均衡、长连接超时时间、长连接的最大请求数。
```
#指定请求的MIME类型，可以指定多个
types{
   text/html        html htm shtml;
   text/css         css;
   text/xml         xml;
   ......
}

#负载均衡
upstream name{
    server ip:port;
    server ip:port;
    server ip:port;
}

#整个HTTP服务的访问日志（相对于Nginx安装目录），会应用到所有的Server中，并且指定日志打印的格式
access_log logs/access_all.log main

#定义日志的打印格式
log_format  main  '$remote_addr - $remote_user [$time_local] "$request"' '$status $body_bytes_sent "$http_referer"' '"$http_user_agent" "$http_x_forwarded_for"';

#设置是否允许sendFile传输文件
sendFile on;

#长连接的超时时间，若在指定时间内连接没有发送新的请求，那么该连接将会被关闭
keepalive_timeout 600s;

#长连接可发送的最大请求数，当连接累计发送的请求数到达指定大小时，连接将会被关闭
keepalive_requests 1000;
```
Nginx与客户端之间默认使用长连接。

Nginx与后端服务器之间默认使用短连接，每次进行反向代理都需要建立一个新的短连接，如果系统对延时性有高要求的，可以开启Nginx与后端服务器之间使用长连接的方式。

*可以在upstream中使用keepalive参数开启Nginx与后端服务器之间使用长连接的方式，keepalived指定连接池中连接的初始化个数，每个server对应一个连接池（基于host和port），在Master中共同进行维护，Nginx会根据实际情况调整连接池中的连接个数。

*HTTP全局配置中的长连接参数只适用于Nginx与客户端之间的长连接，不适用于Nginx与后端服务器之间的长连接。

5.4 Server全局配置

Server全局配置主要包括：绑定基于域名或IP的虚拟主机、监听的TCP端口。
```
#绑定基于域名或者IP的虚拟主机
server_name 192.168.2.90;

#监听的TCP端口
listen 80;

#整个Server的访问日志，并且指定日志打印的格式
access_log logs/192.168.2.90.access.log main;

#Nginx直接返回的指定状态码直接重定向
error_page 404 500 502 /error.html
```
*server_name只能绑定本机的IP或者域名，不能是其他主机的。

*error_page只适用于由Nginx直接返回的状态码，不适用于转发到后端返回的状态码。

*不允许在Server中定义日志的打印格式，只能使用HTTP全局配置中定义的日志打印格式。

*如果在Server中应用了访问日志，那么将会替换HTTP全局配置中的访问日志。

5.5 Location配置

Location主要为了匹配用户访问的URL，使其进入相应的逻辑处理。
```
location 匹配符 path{

}
```
*匹配符优先级：精确匹配 > 正则匹配（第一个符合的正则）> URL最长匹配

*其中^~与不使用直接/path作用一样，都是URL后缀匹配。

*access_log、error_log、pid、root都是相对于Nginx的安装目录，而include是相对于nginx.con所在目录。

6.Nginx访问流程

1.客户端向Nginx发起HTTP请求。

2.进入Nginx的HTTP模块，然后根据请求的IP与端口进入相应的Server。

3.根据请求的/path匹配Location，若找不到相应的Location，则由Nginx直接返回404状态码，否则进入相应的Location进行处理。

4.日志中记录请求的相关信息。

7.Nginx安装与使用

7.1 下载Nginx安装包并解压

http://nginx.org/en/download.html

7.2 编译以及安装
```
#配置，指定Nginx的安装目录
./configure --prefix=/usr/nginx

#编译与安装
make & make install
```
*Nginx是由C语言进行编写的，因此需要使用gcc编译器进行编译。

安装成功后的目录结构：

*其中conf目录存放着Nginx的相关配置文件，html目录存放nginx预定义的静态资源文件，logs目录用于存放日志，sbin目录包含nginx进程，用于启动Nginx。

7.3 修改nginx配置文件
```
user  root;
worker_processes  8;
error_log  logs/error.log;
pid        logs/nginx.pid;


events {
    accept_mutex on;
    multi_accept on;
    use epoll;
    worker_connections 1024;
}


http {
    include       mime.types;
    default_type  application/octet-stream;

    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  logs/access.log  main;

    sendfile        on;
    keepalive_timeout  600s;
    keepalive_requests 1000; 

    upstream loadBalance {
       server 192.168.2.90:8080;
       server 192.168.2.91:8080;
       server 192.168.2.93:8080;
    }

    server {
        listen       80;
        server_name  192.168.2.90;
        access_log  logs/192.168.2.90.access.log  main;

        #精确匹配，适用于网站首页
        location = / {
            proxy_pass http://192.168.2.90:8080/web/index.html;
        }

        #匹配URL，负载均衡
        location / {
            proxy_pass http://loadBalance;
        }

        #正则匹配，静态资源直接返回
        location ~ .(gif|jpg|png|js|css)$ {
            root static;
        }

    }
 

}
```
7.4 启动Nginx

*当Nginx服务启动后，会启动一个Master进程和多个Worker进程。

7.5 Nginx常用命令
```
#启动nginx，默认加载conf/nginx.conf配置文件,可以使用-c选项配置
./nginx

#检查nginx.conf配置文件
./nginx -t

#重启Nginx（热部署）
./nginx -s reload

#关闭nginx
./nginx -s stop
```
8.通过Keepalived实现Nginx的高可用

由于Nginx作为流量的入口，一旦Nginx发生故障时则无法对外提供服务，因此可以通过Keepalived实现Ngixn的高可用。

Keepalived是一个高可用集群的解决方案，其使用VRRP协议（Virtual Router Redundancy Protocol），其对外提供一个虚拟IP，用户的请求直接到达虚拟IP，然后进入状态为Master的Keepalived节点，当状态为Master的Keepalived节点故障时，会自动将状态为Backup的Keepalived节点切换为Master状态。

*每个包含Nginx服务的节点中都需要安装Keepalived服务，并且需要自定义一个脚本去定时检测Nginx的进程状态，当发现Nginx故障时，及时kill掉本节点的Keepalived服务。
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原文地址：https://www.cnblogs.com/funyoung/p/10844536.html

1.简介

2.关于正向代理与反向代理

2.1 正向代理

2.2 反向代理

3.Nginx的工作模型

3.1 Master进程

3.2 Worker进程

4.Nginx常用功能

4.1 通过Nginx管理静态资源

4.2 通过Nginx进行反向代理到某个指定URL

4.3 通过Nginx实现负载均衡

关于Nginx中的负载均衡策略

1.轮询

2.指定权重

3.根据用户的IP进行Hash

5.Nginx配置

5.1 Nginx全局配置

5.2 Event事件配置

5.3 HTTP全局配置

5.4 Server全局配置

5.5 Location配置

6.Nginx访问流程

7.Nginx安装与使用

7.1 下载Nginx安装包并解压

7.2 编译以及安装

7.3 修改nginx配置文件

7.4 启动Nginx

7.5 Nginx常用命令

8.通过Keepalived实现Nginx的高可用