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概述： 本篇主要总结Nginx实现反向代理和负载均衡功能相关模块的配置说明。主要使用到的模块如下： ngx_http_proxy_module | Nginx实现反向代理功能 | ngx_http_upstream_module | Nginx反向代理时实现负载均衡、会话保持等功能 |
一、Nginx：http/https协议反向代理(ngx_http_proxy_module) 1.反向代理 反向代理（Reverse Proxy）方式是指以代理服务器来接受internet上的连接请求，然后将请求转发给内部网络上的服务器，并将从服务器上得到的结果返回给internet上请求连接的客户端，此时站在服务器角度来看，代理服务器对外就表现为一个反向代理服务器。 对反向代理服务器的攻击并不会使得后端内网Web服务器上网页信息遭到破坏，增强了Web服务器的安全性。 2.ngx_http_proxy_module配置 (1) proxy_pass URL; ：定义反向代理到的路径 适用范围：location, if in location, limit_except上下文中；URL为完整的路径 注意： 匹配location后传递给后端请求路径情况解析( REMOTE-IP:后端主机IP地址)： 1) proxy_pass后面的路径不带uri时，其会将location的uri直接传递给后端的主机(直接补充关系)； location /uri/{ proxy_pass http://REMOTE-IP; } 此时传递给后端的请求路径为：http://REMOTE-IP/uri/，直接补充在REMOTE-IP之后 2) proxy_pass后面的路径是一个uri时，其会将location的uri替换为后端主机自己的new_uri(映射关系)； location /uri/{ proxy_pass http://REMOTE-IP/new_uri/; } 此时客户端请求被location的/uri/匹配到，跳转到后端请求路径将由/new uri/替换/uri/：http://REMOTE-IP/new_uri/ 3) 如果location定义其uri时使用的正则表达式模式匹配，则proxy_pass后的路径不能够使用uri； location ~* \.(jpg|gif|jpeg)$ { proxy_pass http://REMOTE-IP; } 此处的http://REMOT-IP后面不能有任何uri，仅有"/"也不行(/相对路径，相当于后端的DocumentRoot/root路径)； (2) proxy_set_header field value; 用于proxy server向后端服务主机发请求报文时，将某请求首部重新赋值，或在原有值后面添加一个新的值； 也可以添加自定义首部； 示例： proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr; proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for; 原有请求报文中如果存在X-Forwared-For首部，则将remote_addr以逗号分隔补原有值后，否则则直接添加此首部； (3) 缓存相关的选项（缓存需要要先定义，再调用） proxy_cache_path … | path [levels=levels] [use_temp_path=on|off] keys_zone=name:size [inactive=time] [max_size=size] 定义缓存，可用上下文为http; (与fastcgi的缓存定义相似) | proxy_cache zone | off; | 调用缓存；可用上下文 为http, server和location | proxy_cache_key string; | 定义缓存键，默认值为proxy_cache_key $scheme$proxy_host$request_uri | proxy_cache_valid [code ...] time; | 对不同响应码的响应设定其可缓存时长 | proxy_cache_use_stale ... | error | timeout | invalid_header | updating | http_500 | http_502 | http_503 | http_504 | http_403 | http_404 | off ...; 超出响应时长时候使用缓存条目来响应(且缓存本身已经超时) |
补充说明： Nginx：请求首部设置(ngx_http_headers_module) add_header name value [always]; | 向响应报文添加自定义首部，并为其赋值； | expires [modified] time; expires epoch | max | off; | 允许或禁止向响应报文的Cache-Control或Expires首部添加新值或修改其值； |
实例一：add_hader Via $server_addr; 记录反向代理服务器地址 实例二：日志追踪代理记录IP 第一步：后端主机定义日志记录格式 在Logformat 自定义日志格式，一般自定义变量均为X开头，i表示取其值：添加 Logformat "%{X-Real-IP}I … …" 第二步：在方向代理主机：修改http首部，记录代理转发主机的IP地址(惯用自定义变量X-Real-IP、X-Forwarded-For) proxy_cacahe_path/var/cache/nginx_proxy/ levels=1:2key_zone=pcache:10m max_size=1g; server { listen 80; server_name www.; root /data/www; add_hader Via $server_addr; proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr; location / { proxy_pass http://172.16.200.1; proxy_cache pcache; proxy_cache_key $request_uri; proxy_cache_vaild 200 302 10m; proxy_cache_vaild 404 2m; } } 原有请求报文中如果存在X-Forwarded_For首部，则将remte_addr以逗号分割补在原有值之后，否则则直接添加此首部 proxy_set_header X-Real_IP $remote_addr; proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for; (4) 连接相关的选项 当客户端请求，而后端服务器过于繁忙会返回给客户端502(BadGateway)服务器端错误，在例如此类情况下，肯能需要调整服务器端关于连接时长相关的选项。 proxy_connect_timeout #; | 定义与后端服务器建立连接的超时时长；默认为60s，不建议超出75s; | proxy_send_timeout #; | 把请求发送给后端服务器的超时时长(定义两次请求报文之间时间间隔)；默认为60s; | proxy_read_timeout #; | 等待后端服务器发送响应报文的超时时长；可以稍微长点 |
二、Nginx：负载均衡配置(ngx_http_upstream_module) 1.Nginx实现七层负载均衡 Nginx实现反向代理的时候可以在后端使用多台主机提供响应，且可以在多台主机之间实现负载均衡效果。软件形式的工作在应用层(七层)的负载均衡器。 ngx_http_upstream_module用于将多个服务器定义成服务器组，而由proxy_pass、fastcgi_pass、uwsgi_pass、scgi_pass和memcached_pass指令进行引用调度； 2.常用指令 (1) upstream NAME { ... } 定义一个后端服务器组，NAME为组名称；仅能用于http上下文 ； (2) server ADDRESS [PARAMETERS]; 在upstream中定义一个服务器及其相关参数；仅能用于upstream上下文； 常用参数(PARAMETERS)： weight=# | 定义服务器权重，默认为1 | max_fails=# | 最大失败连接尝试次数，失败连接超时时长由fail_timeout参数指定 | fail_timeout=# | 等待目标服务器发送响应的时长 | backup | 备用服务器，所有主服务器均故障时才启用此主机 | down | 手动标记其不再处理任何用户请求 |
实例： 第一步：在http上下文中定义upstream服务器组 upstream websrvs { server 172.16.200.1 weight=2 max_fails=2 fail_timeout=6s; server 172.16.200.2 weight=1 max_fails=2fail_timeout=6s; } 第二步：在反向代理http段中（proxy_pass,fastcgi_pass, ...）进行调用； server { listen 80; server_name www.; root /data/www; location / { proxy_pass http://websrvs/; } } (3) ip_hash; 源地址hash，把来自同一个ip地址的请求始终发往同一个backendserver，除非此backend server不可用； (4) least_conn; 最少连接；当各server权重不同时，即为加权最少连接； (5) match NAME { ... } 对backendserver做健康状态检测时，定义其结果判断机制；只能用于http上下文； 常用的参数： status code[ code ...]: | 期望的响应状态码； | header HEADER[operator value] | 期望存在响应首部，也可对期望的响应首部的值基于比较操作符和值进行比较； | body | 期望响应报文的主体部分应该有的内容； |
(6) health_check [PARAMETERS]; 健康状态检测机制；只能用于location上下文； 常用参数： interval=# | 检测的频率，默认为5秒； | fails=# | 判定服务器不可用的失败检测次数；默认为1次； | passes=# | 判定服务器可用的失败检测次数；默认为1次； | uri=uri | 做健康状态检测测试的目标uri；默认为/； | match=NAME | 健康状态检测的结果评估调用此处指定的match配置块； |
(7) hash key [consistent]; 指明基于hash方式进行调度时，其hashkey； hash $remote_addr相当于ip_hash； 常用的hash key: 1) $cookie_name： 将一个用户的请求始终发往同一个backendserver，能实现会话绑定的功能；此处的name为cookie某些参数的名称，此处常用的有cookie_username； 2) $request_uri: 将对同一个uri的请求始终发往同一个backend server，后端为cache server时特别有用； 补充说明：session会话保持方式
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