Nginx作为代理WEB服务 – 徐亮偉架构师之路~

1.Nginx代理服务概述
2.Nginx负载均衡
3.Nginx动静分离
- 3.1Nginx动静分离应用案例
- 3.2Nginx手机电脑应用案例

徐亮伟, 江湖人称标杆徐。多年互联网运维工作经验，曾负责过大规模集群架构自动化运维管理工作。擅长Web集群架构与自动化运维，曾负责国内某大型电商运维工作。
个人博客”徐亮伟架构师之路“累计受益数万人。
笔者Q:552408925、572891887
架构师群:471443208

该博客文章同步视频在51cto上线了,想详细了解的朋友可以点击下方视频链接地址
[构建Nginx知识体系WebServer传送门](http://edu.51cto.com/course/13416.html)

1.Nginx代理服务概述

代理我们往往并不陌生, 该服务我们常常用到如(代理租房、代理收货等等)

那么在互联网请求里面, 客户端无法直接向服务端发起请求, 那么就需要用到代理服务, 来实现客户端和服务通信

Nginx作为代理服务可以实现很多的协议代理, 我们主要以http代理为主

正向代理(内部上网) 客户端<–>代理->服务端

反向代理客户端->代理<–>服务端

代理区别

区别在于代理的对象不一样
正向代理代理的对象是客户端
反向代理代理的对象是服务端

1.1Nginx代理配置语法

1.Nginx代理配置语法

Syntax: proxy_pass URL;
Default:    —
Context:    location, if in location, limit_except

http://localhost:8000/uri/
http://192.168.56.11:8000/uri/
http://unix:/tmp/backend.socket:/uri/

2.类似于nopush缓冲区

//尽可能收集所有头请求, 
Syntax: proxy_buffering on | off;
Default:    
proxy_buffering on;
Context:    http, server, location

//扩展:
proxy_buffer_size 
proxy_buffers 
proxy_busy_buffer_size

3.跳转重定向

Syntax: proxy_redirect default;
proxy_redirect off;proxy_redirect redirect replacement;
Default:    proxy_redirect default;
Context:    http, server, location

4.头信息

Syntax: proxy_set_header field value;
Default:    proxy_set_header Host $proxy_host;
            proxy_set_header Connection close;
Context:    http, server, location

//扩展: 
proxy_hide_header
proxy_set_body

5.代理到后端的TCP连接超时

Syntax: proxy_connect_timeout time;
Default: proxy_connect_timeout 60s;
Context: http, server, location

//扩展
proxy_read_timeout  //以及建立
proxy_send_timeout  //服务端请求完, 发送给客户端时间

6.Proxy常见配置项具体配置如下:

[root@Nginx ~]# vim /etc/nginx/proxy_params
proxy_redirect default;
proxy_set_header Host $http_host;
proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;

proxy_connect_timeout 30;
proxy_send_timeout 60;
proxy_read_timeout 60;

proxy_buffer_size 32k;
proxy_buffering on;
proxy_buffers 4 128k;
proxy_busy_buffers_size 256k;
proxy_max_temp_file_size 256k;

//具体location实现
location / {
    proxy_pass http://127.0.0.1:8080;
    include proxy_params;
}

1.2Nginx正向代理示例

Nginx正向代理配置实例

//配置69.113访问限制,仅允许同网段访问
location ~ .*\.(jpg|gif|png)$ {
    allow 192.168.69.0/24;
    deny all;
    root /soft/code/images;


//配置正向代理
[root@Nginx ~]# cat /etc/nginx/conf.d/zy_proxy.conf 
server {
    listen       80;

    resolver 233.5.5.5;
    location / {
        proxy_pass http://$http_host$request_uri;
        proxy_set_header Host $http_host;
        proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
        proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
    }
}

//客户端使用SwitchySharp浏览器插件配置正向代理

没有连接正向代理访问

配置正向代理连接

启用正向代理后可以突破访问限制

1.3Nginx反向代理示例

Nginx反向代理配置实例

/proxy代理
[root@proxy ~]# cat /etc/nginx/conf.d/proxy.conf
server {
    listen 80;
    server_name nginx.bjstack.com;
    index index.html;

    location / {
    proxy_pass http://192.168.56.100;
    include proxy_params;
    }
}

//WEB站点
[root@Nginx ~]# cat /etc/nginx/conf.d/images.conf
server {
    listen 80;
    server_name nginx.bjstack.com;
    root /soft/code;

    location / {
        root /soft/code;
        index index.html;
    }

    location ~ .*\.(png|jpg|gif)$ {
    gzip on;
    root /soft/code/images;
    }
}

2.Nginx负载均衡

提升吞吐率, 提升请求性能, 提高容灾

负载均衡按范围划分:GSLB全局负载均衡、SLB

Nginx是一个典型的SLB

负载均衡按层级划分: 分为四层负载均衡和七层负载均衡

Nginx是一个典型的七层SLB

2.1Nginx负载均衡配置场景

Nginx实现负载均衡用到了proxy_pass代理模块核心配置, 将客户端请求代理转发至一组upstream虚拟服务池

Nginx upstream虚拟配置语法

Syntax: upstream name { ... }
Default: -
Context: http

//upstream例子
upstream backend {
    server backend1.example.com       weight=5;
    server backend2.example.com:8080;
    server unix:/tmp/backend3;
    server backup1.example.com:8080   backup;
}
server {
    location / {
        proxy_pass http://backend;
    }
}

1.创建对应html文件

[root@Nginx ~]# mkdir /soft/{code1,code2,code3} -p
[root@Nginx ~]# cat /soft/code1/index.html
<html>
        <title> Code1</title>
        <body bgcolor="red">
                <h1> Code1-8081 </h1>
        </body>
</html>

[root@Nginx ~]# cat /soft/code2/index.html
<html>
        <title> Coder2</title>
        <body bgcolor="blue">
                <h1> Code1-8082</h1>
        </body>
</html>

[root@Nginx ~]# cat /soft/code3/index.html
<html>
        <title> Coder3</title>
        <body bgcolor="green">
                <h1> Code1-8083</h1>
        </body>
</html>

2.建立对应的releserver.conf配置文件

[root@Nginx ~]# cat /etc/nginx/conf.d/releserver.conf 
server {
    listen 8081;
    root /soft/code1;
    index index.html;
}

server {
    listen 8082;
    root /soft/code2;
    index index.html;
}

server {
    listen 8083;
    root /soft/code3;
    index index.html;
}

3.配置Nginx反向代理

[root@Nginx ~]# cat /etc/nginx/conf.d/proxy.conf 
upstream node {
    server 192.168.69.113:8081;
    server 192.168.69.113:8082;
    server 192.168.69.113:8083;
}

server {
    server_name 192.168.69.113;
    listen 80;
    location / {
        proxy_pass http://node;
        include proxy_params;
    }
}

4.使用浏览器验证

2.2Nginx负载均衡状态配置

后端服务器在负载均衡调度中的状态

状态	概述
down	当前的server暂时不参与负载均衡
backup	预留的备份服务器
max_fails	允许请求失败的次数
fail_timeout	经过max_fails失败后, 服务暂停时间
max_conns	限制最大的接收连接数

测试backup以及down状态

upstream load_pass {
    server 192.168.56.11:8001 down;
    server 192.168.56.12:8002 backup;
    server 192.168.56.13:8003 max_fails=1 fail_timeout=10s;
}

location  / {
    proxy_pass http://load_pass;
    include proxy_params;
}

//关闭8003测试

2.3Nginx负载均衡调度策略

调度算法	概述
轮询	按时间顺序逐一分配到不同的后端服务器(默认)
weight	加权轮询,weight值越大,分配到的访问几率越高
ip_hash	每个请求按访问IP的hash结果分配,这样来自同一IP的固定访问一个后端服务器
url_hash	按照访问URL的hash结果来分配请求,是每个URL定向到同一个后端服务器
least_conn	最少链接数,那个机器链接数少就分发
hash关键数值	hash自定义的key

Nginx负载均衡权重轮询具体配置

upstream load_pass {
    server 192.168.56.11:8001;
    server 192.168.56.12:8002 weight=5;
    server 192.168.56.13:8003;
}

Nginx负载均衡ip_hash具体配置

//如果客户端都走相同代理, 会导致某一台服务器连接过多
upstream load_pass {
    ip_hash;
    server 192.168.56.11:8001;
    server 192.168.56.12:8002;
    server 192.168.56.13:8003;
}
//如果出现通过代理访问会影响后端节点接收状态均衡

Nginx负载均衡url_hash具体配置

upstream load_pass {
    hash $request_uri;
    server 192.168.56.11:8001;
    server 192.168.56.12:8002;
    server 192.168.56.13:8003;
}

//针对三台服务器添加相同文件
/soft/code1/url1.html url2.html url3.html
/soft/code2/url1.html url2.html url3.html
/soft/code3/url1.html url2.html url3.html

2.4Nginx负载均衡TCP配置

Nginx四层代理仅能存在于main段

stream {
        upstream ssh_proxy {
                hash $remote_addr consistent;
                server 192.168.56.103:22;
        }
        upstream mysql_proxy {
                hash $remote_addr consistent;
                server 192.168.56.103:3306;
        }
    server {
        listen 6666;
        proxy_connect_timeout 1s;
        proxy_timeout 300s;
        proxy_pass ssh_proxy;
    }
    server {
        listen 5555;
        proxy_connect_timeout 1s;
        proxy_timeout 300s;
        proxy_pass mysql_proxy;
    }
}

3.Nginx动静分离

动静分离,通过中间件将动态请求和静态请求进行分离, 分离资源, 减少不必要的请求消耗, 减少请求延时。
好处: 动静分离后, 即使动态服务不可用, 但静态资源不会受到影响

通过中间件将动态请求和静态请求分离

3.1Nginx动静分离应用案例

0.环境准备

系统	服务	地址
CentOS7.4	proxy	192.168.69.112
CentOS7.4	Nginx	192.168.69.113
CentOS7.4	TOmcat	192.168.69.113

1.在192.168.69.113静态资源

[root@Nginx conf.d]# cat access.conf 
server{
        listen 80;
        root /soft/code;
        index index.html;

        location ~ .*\.(png|jpg|gif)$ {
                gzip on;
                root /soft/code/images;
        }
}

//准备目录, 以及静态相关图片
[root@Nginx ~]# wget -O /soft/code/images/nginx.png http://nginx.org/nginx.png

2.在192.168.69.113准备动态资源

[root@Nginx ~]# wget -O /soft/package/tomcat9.tar.gz \
http://mirror.bit.edu.cn/apache/tomcat/tomcat-9/v9.0.7/bin/apache-tomcat-9.0.7.tar.gz
[root@Nginx ~]# mkdir /soft/app
[root@Nginx ~]# tar xf /soft/package/tomcat9.tar.gz -C /soft/app/

[root@Nginx ~]# vim /soft/app/apache-tomcat-9.0.7/webapps/ROOT/java_test.jsp
<%@ page language="java" import="java.util.*" pageEncoding="utf-8"%>
<HTML>
    <HEAD>
        <TITLE>JSP Test Page</TITLE>
    </HEAD>
    <BODY>
      <%
        Random rand = new Random();
        out.println("<h1>Random number:</h1>");
        out.println(rand.nextInt(99)+100);
      %>
    </BODY>
</HTML>

4.在192.168.69.112配置负载均衡代理调度, 实现访问jsp和png

upstream static {
        server 192.168.69.113:80;
}

upstream java {
        server 192.168.69.113:8080;
}

server {
        listen 80;
        server_name 192.168.69.112;

        location / {
                root /soft/code;
                index index.html;
        }

        location ~ .*\.(png|jpg|gif)$ {
                proxy_pass http://static;
                include proxy_params;
        }

        location  ~ .*\.jsp$ {
                proxy_pass  http://java;
                include proxy_params;
        }

}

测试访问静态资源

测试访问动态资源

3.在192.168.69.112 proxy代理上编写动静整合html文件

[root@Nginx ~]# cat /soft/code/mysite.html 
<html lang="en">
<head>
        <meta charset="UTF-8" />
        <title>测试ajax和跨域访问</title>
        <script src="http://libs.baidu.com/jquery/2.1.4/jquery.min.js"></script>
</head>
<script type="text/javascript">
$(document).ready(function(){
        $.ajax({
        type: "GET",
        url: "http://192.168.69.112/java_test.jsp",
        success: function(data) {
                $("#get_data").html(data)
        },
        error: function() {
                alert("fail!!,请刷新再试!");
        }
        });
});
</script>
        <body>
                <h1>测试动静分离</h1>
                <img src="http://192.168.69.112/nginx.png">
                <div id="get_data"></div>
        </body>
</html>

测试动静分离整合

当停止Nginx后, 强制刷新页面会发现静态内容无法访问, 动态内容依旧运行正常

当停止tomcat后, 静态内容依旧能正常访问, 动态内容将不会被请求到

3.2Nginx手机电脑应用案例

2.根据不同的浏览器, 以及不同的手机, 访问的效果都将不一样。

//通过浏览器来分别连接不同的浏览器访问不同的效果。
http {
...
    upstream firefox {
        server 172.31.57.133:80;
    }
    upstream chrome {
        server 172.31.57.133:8080;
    }
    upstream iphone {
        server 172.31.57.134:8080;
    }
    upstream android {
        server 172.31.57.134:8081;
    }
    upstream default {
        server 172.31.57.134:80;
    }
...
}

//server根据判断来访问不同的页面
server {
    listen       80;
    server_name  www.xuliangwei.com;

    #safari浏览器访问的效果
    location / {
        if ($http_user_agent ~* "Safari"){
        proxy_pass http://dynamic_pools;
        }     
    #firefox浏览器访问效果
        if ($http_user_agent ~* "Firefox"){
        proxy_pass http://static_pools;
        }
    #chrome浏览器访问效果
        if ($http_user_agent ~* "Chrome"){
        proxy_pass http://chrome;
        } 
        
    #iphone手机访问效果
        if ($http_user_agent ~* "iphone"){
        proxy_pass http://iphone;
        }
    
    #android手机访问效果
        if ($http_user_agent ~* "android"){
        proxy_pass http://and;
        }
    
    #其他浏览器访问默认规则
        proxy_pass http://dynamic_pools;
        include proxy.conf;
        }
    }
}

3.根据访问不同目录, 代理不同的服务器

//默认动态，静态直接找设置的static，上传找upload
    upstream static_pools {
        server 10.0.0.9:80  weight=1;
    }
   upstream upload_pools {
         server 10.0.0.10:80  weight=1;
    }
   upstream default_pools {
         server 10.0.0.9:8080  weight=1;
   }
 
    server {
        listen       80;
        server_name  www.xuliangwei.com;
 
#url: https://www.xuliangwei.com/
    location / { 
        proxy_pass http://default_pools;
        include proxy.conf;
    }
 
#url: https://www.xuliangwei.com/static/
    location /static/ {
        proxy_pass http://static_pools;
        include proxy.conf;
    }
 
#url: https://www.xuliangwei.com/upload/
    location /upload/ {
        proxy_pass http://upload_pools;
        include proxy.conf;
    }
}

//方案2：以if语句实现。
if ($request_uri   ~*   "^/static/(.*)$")
{
        proxy_pass http://static_pools/$1;
}
if ($request_uri   ~*   "^/upload/(.*)$")
{
        proxy_pass http://upload_pools/$1;
}
location / { 
    proxy_pass http://default_pools;
    include proxy.conf;
}