nginx反向代理
案例1：Nginx反向代理
案例2：Nginx的TCP/UDP调度器
案例3：Nginx常见问题处理
1案例1：Nginx反向代理
.1问题
使用Nginx实现Web反向代理功能，实现如下功能：
后端Web服务器两台，可以使用httpd实现
Nginx采用轮询的方式调用后端Web服务器
两台Web服务器的权重要求设置为不同的值
最大失败次数为1，失败超时时间为30秒
1.2方案
使用4台RHEL7虚拟机，其中一台作为Nginx代理服务器，该服务器需要配置两块网卡，IP地址分别为192.168.4.5和192.168.2.5，两台Web服务器IP地址分别为192.168.2.100和192.168.2.200。客户端测试主机IP地址为192.168.4.100。如图-1所示。
图-1
1.3步骤
实现此案例需要按照如下步骤进行。
步骤一：部署实施后端Web服务器
1）部署后端Web1服务器
后端Web服务器可以简单使用yum方式安装httpd实现Web服务，为了可以看出后端服务器的不同，可以将两台后端服务器的首页文档内容设置为不同的内容。
[root@web1~]#yum -y install httpd
[root@web1~]#echo "192.168.2.100" > /var/www/html/index.html
[root@web1~]#systemctl restart httpd
[root@web1~]#firewall-cmd --set-default-zone=trusted
2）部署后端Web2服务器
[root@web2~]#yum -y install httpd
[root@web2~]#echo "192.168.2.200" > /var/www/html/index.html
[root@web2~]#systemctl restart httpd
[root@web2~]#firewall-cmd --set-default-zone=trusted
步骤二：配置Nginx服务器，添加服务器池，实现反向代理功能
1）修改/usr/local/nginx/conf/nginx.conf配置文件
[root@proxy~]#vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
....
http{
....
upstream webserver{
server 192.168.2.100:80;
server 192.168.2.200:80;
}
....
server{
listen 80;
server_name localhost;
location/{
proxy_pass http://webserver;
}
}
2）重启nginx服务
[root@proxy~]#/usr/local/nginx/sbin/nginx -s reload
3）客户端使用浏览器访问代理服务器测试轮询效果
[root@client~]#curl http://192.168.4.5//使用该命令多次访问查看效果
步骤二：配置upstream服务器集群池属性
1）设置失败次数，超时时间，权重
weight可以设置后台服务器的权重，max_fails可以设置后台服务器的失败次数，fail_timeout可以设置后台服务器的失败超时时间。
[root@proxy~]#vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
....
http{
....
upstream webserver{
server 192.168.2.100 weight=1 max_fails=1 fail_timeout=10;
server 192.168.2.200 weight=2 max_fails=2 fail_timeout=10;
}
//weight设置服务器权重值
//max_fails设置最大失败次数
//fail_timeout设置失败超时时间，单位为秒
....
server{
listen 80;
server_name localhost;
location/{
proxy_pass http://webserver;
}
}
2）重启nginx服务
[root@proxy~]#/usr/local/nginx/sbin/nginx -s reload
3）关闭一台后端服务器（web1）
[root@web1~]#systemctl stop httpd
4）客户端使用浏览器访问代理服务器测试轮询效果
[root@client~]#curl http://192.168.4.5//使用该命令多次访问查看效果
5）再次启动后端服务器的httpd（web1）
[root@web1~]#systemctl start httpd
6）客户端再次使用浏览器访问代理服务器测试轮询效果
[root@client~]#curl http://192.168.4.5//使用该命令多次访问查看效果
步骤三：配置upstream服务器集群的调度算法
1）设置相同客户端访问相同Web服务器
[root@proxy~]#vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
....
http{
....
upstream webserver{
ip_hash;
server 192.168.2.100 weight=1 max_fails=2 fail_timeout=10;
server 192.168.2.200 weight=2 max_fails=2 fail_timeout=10;
}
....
server{
listen 80;
server_name www.tarena.com;
location/{
proxy_pass http://webserver;
}
}
2）重启nginx服务
[root@proxy~]#/usr/local/nginx/sbin/nginx -s reload
3）客户端使用浏览器访问代理服务器测试轮询效果
[root@client~]#curl http://192.168.4.5//使用该命令多次访问查看效果
案例2：Nginx的TCP/UDP调度器
2.1问题
使用Nginx实现TCP/UDP调度器功能，实现如下功能：
后端SSH服务器两台
Nginx编译安装时需要使用--with-stream，开启ngx_stream_core_module模块
Nginx采用轮询的方式调用后端SSH服务器
2.2方案
使用4台RHEL7虚拟机，其中一台作为Nginx代理服务器，该服务器需要配置两块网卡，IP地址分别为192.168.4.5和192.168.2.5，两台SSH服务器IP地址分别为192.168.2.100和192.168.2.200。客户端测试主机IP地址为192.168.4.100。如图-2所示。
2.3步骤
实现此案例需要按照如下步骤进行。
步骤一：部署支持4层TCP/UDP代理的Nginx服务器
1）部署nginx服务器
编译安装必须要使用--with-stream参数开启4层代理模块。
[root@proxy~]#yum–y install gcc pcre-devel openssl-devel//安装依赖包
[root@proxy~]#tar -xf nginx-1.12.2.tar.gz
[root@proxy~]#cd nginx-1.12.2
[root@proxy nginx-1.12.2]#./configure
>--with-http_ssl_module//开启SSL加密功能
>--with-stream//开启4层反向代理功能
[root@proxy nginx-1.12.2]#make&&make install //编译并安装
步骤二：配置Nginx服务器，添加服务器池，实现TCP/UDP反向代理功能
1）修改 /usr/local/nginx/conf/nginx.conf配置文件
[root@proxy~]#vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
stream{
upstream backend{
server 192.168.2.100:22;//后端SSH服务器的IP和端口
server 192.168.2.200:22;
}
server{
listen 12345;//Nginx监听的端口
proxy_connect_timeout 1s;
proxy_timeout 3s;
proxy_pass backend;
}
}
http{
....
}
2）重启nginx服务
[root@proxy~]#/usr/local/nginx/sbin/nginx -s reload
3）客户端使用访问代理服务器测试轮询效果
[root@client~]#ssh 192.168.4.5 -p 12345//使用该命令多次访问查看效果
案例3：Nginx常见问题处理
3.1问题
本案例要求对Nginx服务器进行适当优化，解决如下问题，以提升服务器的处理能：
如果客户端访问服务器提示“Too many open files”如何解决
如何解决客户端访问头部信息过长的问题
如何让客户端浏览器缓存数据
如何自定义返回给客户端的404错误页面
如何查看服务器状态信息
开启gzip压缩功能，提高数据传输效率
然后客户机访问此Web服务器验证效果：
使用ab压力测试软件测试并发量
编写测试脚本生成长头部信息的访问请求
客户端访问不存在的页面，测试404错误页面是否重定向
3.2步骤
实现此案例需要按照如下步骤进行。
步骤一：构建Nginx服务器
1）源码安装Nginx软件
[root@proxy~]#yum -y install gcc pcre-devel openssl-devel
//安装常见依赖包
[root@proxy~]#tar -xf nginx-1.12.2.tar.gz
[root@proxy~]#cd nginx-1.12.2
[root@proxy nginx-1.12.2]#./configure
>--with-http_ssl_module//开启SSL加密功能
>--with-stream//开启TCP/UDP代理模块
[root@proxy nginx-1.12.2]#make&&make install//编译并安装
2）启用Nginx服务并查看监听端口状态
[root@proxy~]#/usr/local/nginx/sbin/nginx
[root@proxy~]#netstat-anptu|grep nginx
tcp 0 0 0.0.0.0:80 0.0.0.0:*LISTEN 10441/nginx
步骤二：优化Nginx并发量
1）优化前使用ab高并发测试
[root@proxy nginx-1.12.2]#yum -y install httpd-tools
[root@proxy~]#ab -n 2000-c 2000 http://192.168.4.5/
Benchmarking 192.168.4.5(be patient)
socket:Too many open files(24) //提示打开文件数量过多
2）修改Nginx配置文件，增加并发量
[root@proxy~]#vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
....
worker_processes 2;//与CPU核心数量一致
events{
worker_connections 65535;//每个worker最大并发连接数
use epoll;
}
....
[root@proxy~]#nginx -s reload
3）优化Linux内核参数（最大文件数量）
[root@proxy~]#ulimit -a//查看所有属性值
[root@proxy~]#ulimit -Hn 100000//设置硬限制（临时规则）
[root@proxy~]#ulimit -Sn 100000//设置软限制（临时规则）
[root@proxy~]#vim /etc/security/limits.conf
....
*soft nofile 100000
*hard nofile 100000
4）优化后测试服务器并发量
[root@proxy~]#ab -n 2000 -c 2000 http://192.168.4.5/
步骤三：优化Nginx数据包头缓存
1）优化前，使用脚本测试长头部请求是否能获得响应
[root@proxy~]#cat lnmp_soft/buffer.sh
#!/bin/bash
URL=http://192.168.4.5/index.html?
for i in{1..5000}
do
URL=${URL}v$i=$i
done
curl$URL//经过5000次循环后，生成一个长的URL地址栏
[root@proxy~]#./buffer.sh
....
<center><h1>414 Request-URI Too Large</h1></center>
//提示头部信息过大
2）修改Nginx配置文件，增加数据包头部缓存大小
[root@proxy~]#vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
....
http{
client_header_buffer_size 1k;//默认请求包头信息的缓存
large_client_header_buffers 4 4k;//大请求包头部信息的缓存个数与容量
....
}
[root@proxy~]#nginx -s reload
3）优化后，使用脚本测试长头部请求是否能获得响应
[root@proxy~]#cat cat buffer.sh
#!/bin/bash
URL=http://192.168.4.5/index.html?
for i in{1..5000}
do
URL=${URL}v$i=$i
done
curl$URL
[root@proxy~]#./buffer.sh
步骤四：浏览器本地缓存静态数据
1）使用Firefox浏览器查看缓存
以Firefox浏览器为例，在Firefox地址栏内输入about:cache将显示Firefox浏览器的缓存信息，如图-3所示，点击List Cache Entries可以查看详细信息。
图-3
2）清空firefox本地缓存数据，如图-4所示。
图-4
3）修改Nginx配置文件，定义对静态页面的缓存时间
[root@proxy~]#vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
server{
listen 80;
server_name localhost;
location/{
root html;
index index.html index.htm;
}
location~*.(jpg|jpeg|gif|png|css|js|ico|xml)${
expires 30d;//定义客户端缓存时间为30天
}
}
[root@proxy~]#cp /usr/share/backgrounds/day.jpg /usr/local/nginx/html
[root@proxy~]#nginx -s reload
4）优化后，使用Firefox浏览器访问图片，再次查看缓存信息
[root@client~]#firefox http://192.168.4.5/day.jpg
在Firefox地址栏内输入about:cache，查看本地缓存数据，查看是否有图片以及过期时间是否正确。
步骤五：自定义报错页面
1）优化前，客户端使用浏览器访问不存在的页面，会提示404文件未找到
[root@client~]#firefox http://192.168.4.5/xxxxx//访问一个不存在的页面
2）修改Nginx配置文件，自定义报错页面
[root@proxy~]#vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
....
error_page 404/40x.html;//自定义错误页面
....
#error_page 500 502 503 504/50x.html;
location=/40x.html{
root html;
}
[root@proxy~]#vim /usr/local/nginx/html/40x.html//生成错误页面
Oops,No NO no page…
[root@proxy~]#nginx -s reload
3）优化后，客户端使用浏览器访问不存在的页面，会提示自己定义的40x.html页面不存在
[root@client~]#firefox http://192.168.4.5/xxxxx
4）常见http状态码
常见http状态码可用参考表-1所示。
表－1主机列表
步骤六：如何查看服务器状态信息
1）编译安装时使用--with-http_stub_status_module开启状态页面模块
[root@proxy~]#yum -y install gcc pcre-devel openssl-devel//安装常见依包
[root@proxy~]#tar -zxvf nginx-1.12.2.tar.gz
[root@proxy~]#cd nginx-1.12.2
[root@proxy nginx-1.12.2]#./configure
>--with-http_ssl_module//开启SSL加密功能
>--with-stream//开启TCP/UDP代理模块
>--with-http_stub_status_module//开启status状态页面
[root@proxy nginx-1.12.2]#make && make install//编译并安装
2）修改Nginx配置文件，定义状态页面
[root@proxy~]#cat /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
charset koi8-r;//直接添加
……
location/status{
stub_status on;
}
……
[root@proxy~]#nginx
2）优化后，查看状态页面信息
[root@proxy~]#curl http://192.168.4.5/status
Active connections:1
server accepts handled requests
10 10 3
Reading:0 Writing:1 Waiting:0
Active connections：当前活动的连接数量。
Accepts：已经接受客户端的连接总数量。
Handled：已经处理客户端的连接总数量（一般与accepts一致，除非服务器限制了连接数量）。
Requests：客户端发送的请求数量。
Reading：当前服务器正在读取客户端请求头的数量。
Writing：当前服务器正在写响应信息的数量。
Waiting：当前多少客户端在等待服务器的响应。
步骤七：对页面进行压缩处理
1）修改Nginx配置文件
[root@proxy~]#cat /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
http{
....
gzip on;//开启压缩
gzip_min_length 1000;//小文件不压缩
gzip_comp_level 4;//压缩比率
gzip_types text/plain text/css application/json application/x-javascript text/xml application/xml application/xml+rss text/javascript;
//对特定文件压缩，类型参考mime.types
....
}