Nginx 实战 -----第八章Nginx的代理

其他 2018-12-01 10:01:04 阅读次数: 0

1. 示意图

正向代理

image

反向代理

image

image

2.Nginx正向代理

Nginx正向代理配置

Nginx正向代理使用场景并不多见。
需求场景1：
如果在机房中，只有一台机器可以联网，其他机器只有内网，内网的机器想用使用yum安装软件包，在能能联网的机器上配置一个正向代理即可。

Nginx正向代理配置文件

server {
    listen 80 default_server;
    resolver 119.29.29.29;
    location /
    {
        proxy_pass http://$host$request_uri;
    }
}

Nginx正向代理配置执行说明

  • resolver
语法：resolver address;

address为DNS服务器的地址，国内通用的DNS 119.29.29.29为dnspod公司提供。 国际通用DNS 8.8.8.8或者8.8.4.4为google提供。
其他可以参考 http://dns.lisect.com/
    
示例：resolver 119.29.29.29;
  • default_server
之所以要设置为默认虚拟主机，是因为这样就不用设置server_name了，任何域名解析过来都可以正常访问。
  • proxy_pass
该指令用来设置要代理的目标url，正向代理服务器设置就保持该固定值即可。关于该指令的详细解释在反向代理配置中。

3.Nginx反向代理

Nginx反向代理配置

Nginx反向代理在生产环境中使用很多的。

场景1：
域名没有备案，可以把域名解析到香港一台云主机上，在香港云主机做个代理，而网站数据是在大陆的服务器上。

示例1：
server 
{
    listen 80;
    server_name aminglinux.com;
    
    location /
    {
        proxy_pass http://123.23.13.11/;
        proxy_set_header Host   $host;
        proxy_set_header X-Real-IP      $remote_addr;
        proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
    }
}

配置说明

1. proxy_pass

在正向代理中，已经使用过该指令。
格式很简单： proxy_pass  URL;
其中URL包含：传输协议（http://, https://等）、主机名（域名或者IP:PORT）、uri。

示例如下：
proxy_pass http://www.aminglinux.com/;
proxy_pass http://192.168.200.101:8080/uri;
proxy_pass unix:/tmp/www.sock;

对于proxy_pass的配置有几种情况需要注意。
示例2：
location /aming/
{
    proxy_pass http://192.168.1.10;
    ...
}


示例3：
location /aming/
{
    proxy_pass http://192.168.1.10/;
    ...
}

示例4：
location /aming/
{
    proxy_pass http://192.168.1.10/linux/;
    ...
}

示例5：
location /aming/
{
    proxy_pass http://192.168.1.10/linux;
    ...
}

假设server_name为www.aminglinux.com
当请求http://www.aminglinux.com/aming/a.html的时候，以上示例2-5分别访问的结果是

示例2：http://192.168.1.10/aming/a.html

示例3：http://192.168.1.10/a.html

示例4：http://192.168.1.10/linux/a.html

示例5：http://192.168.1.10/linuxa.html

2. proxy_set_header

proxy_set_header用来设定被代理服务器接收到的header信息。

语法：proxy_set_header field value;
field为要更改的项目，也可以理解为变量的名字，比如host
value为变量的值

如果不设置proxy_set_header，则默认host的值为proxy_pass后面跟的那个域名或者IP（一般写IP），
比如示例4，请求到后端的服务器上时，完整请求uri为：http://192.168.1.10/linux/a.html

如果设置proxy_set_header，如 proxy_set_header host $host;
比如示例4，请求到后端的服务器完整uri为：http://www.aminglinux.com/linux/a.html

proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;和proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
用来设置被代理端接收到的远程客户端IP，如果不设置，则header信息中并不会透传远程真实客户端的IP地址。
可以用如下示例来测试：

示例6(被代理端)
server{
	listen 8080;
	server_name www.aminglinux.com;
	root /tmp/123.com_8080;
	index index.html;
        location /linux/ {
	    echo "$host";
	    echo $remote_addr;
	    echo $proxy_add_x_forwarded_for;
	}
}

示例7（代理服务器上）
server {
    listen 80;
    server_name www.aminglinux.com;

    location /aming/
    {
	proxy_pass http://192.168.1.10:8080/linux/;
	proxy_set_header host $host;
	proxy_set_header X-Real-IP      $remote_addr;
    proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
    }
}

3. proxy_redirect

该指令用来修改被代理服务器返回的响应头中的Location头域和“refresh”头域。
语法结构为：
proxy_redirect redirect replacement;
proxy_redirect default;
proxy_redirect off;

示例8：
server {
    listen 80;
    server_name www.aminglinux.com;
    index  index.html;

    location /
    {
	proxy_pass http://127.0.0.1:8080;
	proxy_set_header host $host;
	proxy_set_header X-Real-IP      $remote_addr;
    proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
    }
}

当请求的链接为 http://www.aminglinux.com/aming
结果会返回301，定向到了 http://www.aminglinux.com:8080/aming/

注意：返回301有几个先决条件
1. location后面必须是/; 
2. proxy_pass后面的URL不能加uri,只能是IP或者IP:port结尾，并不能以/结尾；
3. 访问的uri必须是一个真实存在的目录，如，这里的aming必须是存在的
4. 访问的时候，不能以/结尾，只能是 www.aminglinux.com/aming

虽然，这4个条件挺苛刻，但确实会遇到类似的请求。解决方法是，加一行proxy_redirect http://$host:8080/ /;

示例9：
server {
    listen 80;
    server_name www.aminglinux.com;
    index  index.html;

    location /
    {
	proxy_pass http://127.0.0.1:8080;
	proxy_set_header host $host;
	proxy_redirect http://$host:8080/ /;
	proxy_set_header X-Real-IP      $remote_addr;
    proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
    }
}

4. 什么是缓冲和缓存（proxy_buffering和proxy_cache）

nginx的proxy_buffering和proxy_cache

两个都是nginx代理中内存设置相关的参数。

proxy_buffering设置

proxy_buffering主要是实现被代理服务器的数据和客户端的请求异步。
为了方便理解，我们定义三个角色，A为客户端，B为代理服务器，C为被代理服务器。

当proxy_buffering开启，A发起请求到B，B再到C，C反馈的数据先到B的buffer上，
然后B会根据proxy_busy_buffer_size来决定什么时候开始把数据传输给A。在此过程中，如果所有的buffer被写满，
数据将会写入到temp_file中。

相反，如果proxy_buffering关闭，C反馈的数据实时地通过B传输给A。

以下配置，都是针对每一个http请求的。

1. proxy_buffering  on;
该参数设置是否开启proxy的buffer功能，参数的值为on或者off。
如果这个设置为off，那么proxy_buffers和proxy_busy_buffers_size这两个指令将会失效。 
但是无论proxy_buffering是否开启，proxy_buffer_size都是生效的

2. proxy_buffer_size  4k;
该参数用来设置一个特殊的buffer大小的。
从被代理服务器（C）上获取到的第一部分响应数据内容到代理服务器（B）上，通常是header，就存到了这个buffer中。 
如果该参数设置太小，会出现502错误码，这是因为这部分buffer不够存储header信息。建议设置为4k。

3. proxy_buffers  8  4k;
这个参数设置存储被代理服务器上的数据所占用的buffer的个数和每个buffer的大小。
所有buffer的大小为这两个数字的乘积。

4. proxy_busy_buffer_size 16k;
在所有的buffer里，我们需要规定一部分buffer把自己存的数据传给A，这部分buffer就叫做busy_buffer。
proxy_busy_buffer_size参数用来设置处于busy状态的buffer有多大。

对于B上buffer里的数据何时传输给A，我个人的理解是这样的：
1）如果完整数据大小小于busy_buffer大小，当数据传输完成后，马上传给A；
2）如果完整数据大小不少于busy_buffer大小，则装满busy_buffer后，马上传给A；

5. proxy_temp_path
语法：proxy_temp_path  path [level1 level2 level3]
定义proxy的临时文件存在目录以及目录的层级。

例：proxy_temp_path /usr/local/nginx/proxy_temp 1 2;
其中/usr/local/nginx/proxy_temp为临时文件所在目录，1表示层级1的目录名为一个数字(0-9),2表示层级2目录名为2个数字(00-99)

6. proxy_max_temp_file_size
设置临时文件的总大小，例如 proxy_max_temp_file_size 100M;

7. proxy_temp_file_wirte_size
设置同时写入临时文件的数据量的总大小。通常设置为8k或者16k。

proxy_buffer示例

server
{
    listen 80;
    server_name www.aminglinux.com;
    proxy_buffering on;
	proxy_buffer_size 4k;
    proxy_buffers 2 4k;
    proxy_busy_buffers_size 4k;
    proxy_temp_path /tmp/nginx_proxy_tmp 1 2;
	proxy_max_temp_file_size 20M;
	proxy_temp_file_write_size 8k;
	
	location /
	{
	    proxy_pass      http://192.168.10.110:8080/;
        proxy_set_header Host   $host;
        proxy_set_header X-Real-IP      $remote_addr;
        proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;

	}

}

proxy_cache设置

proxy_cache将从C上获取到的数据根据预设规则存放到B上（内存+磁盘）留着备用，
A请求B时，B会把缓存的这些数据直接给A，而不需要再去向C去获取。

proxy_cache相关功能生效的前提是，需要设置proxy_buffering on;

proxy_cache主要参数

1. proxy_cache
语法：proxy_cache zone|off

默认为off，即关闭proxy_cache功能，zone为用于存放缓存的内存区域名称。
例：proxy_cache my_zone;

从nginx 0.7.66版本开始，proxy_cache机制开启后会检测被代理端的HTTP响应头中的"Cache-Control"、"Expire"头域。
如，Cache-Control为no-cache时，是不会缓存数据的。

2. proxy_cache_bypass 
语法：proxy_cache_bypass string;

该参数设定，什么情况下的请求不读取cache而是直接从后端的服务器上获取资源。
这里的string通常为nginx的一些变量。

例：proxy_cahce_bypass $cookie_nocache $arg_nocache$arg_comment;
意思是，如果$cookie_nocache $arg_nocache$arg_comment这些变量的值只要任何一个不为0或者不为空时，
则响应数据不从cache中获取，而是直接从后端的服务器上获取。

3. proxy_no_cache
语法：proxy_no_cache string;

该参数和proxy_cache_bypass类似，用来设定什么情况下不缓存。

例：proxy_no_cache $cookie_nocache $arg_nocache $arg_comment;
表示，如果$cookie_nocache $arg_nocache $arg_comment的值只要有一项不为0或者不为空时，不缓存数据。

4. proxy_cache_key
语法：proxy_cache_key string;

定义cache key，如： proxy_cache_key $scheme$proxy_host$uri$is_args$args; （该值为默认值，一般不用设置）

5. proxy_cache_path
语法：proxy_cache_path path [levels=levels] keys_zone=name:size  [inactive=time] [max_size=size] 

path设置缓存数据存放的路径；

levels设置目录层级，如levels=1:2，表示有两级子目录,第一个目录名取md5值的倒数第一个值，第二个目录名取md5值的第2和3个值。如下图：

image

keys_zone设置内存zone的名字和大小，如keys_zone=my_zone:10m

inactive设置缓存多长时间就失效，当硬盘上的缓存数据在该时间段内没有被访问过，就会失效了，该数据就会被删除，默认为10s。

max_size设置硬盘中最多可以缓存多少数据，当到达该数值时，nginx会删除最少访问的数据。

例：proxy_cache_path /data/nginx_cache/ levels=1:2 keys_zone=my_zone:10m inactive=300s max_size=5g

proxy_cache示例

http 
{
    ...;
    
    proxy_cache_path /data/nginx_cache/ levels=1:2 keys_zone=my_zone:10m inactive=300s max_size=5g;
    
    ...;
    
    server
    {
        listen 80;
        server_name www.aminglinux.com;
        proxy_buffering on;
    	proxy_buffer_size 4k;
        proxy_buffers 2 4k;
        proxy_busy_buffers_size 4k;
        proxy_temp_path /tmp/nginx_proxy_tmp 1 2;
    	proxy_max_temp_file_size 20M;
    	proxy_temp_file_write_size 8k;
	
	
	
	    location /
	    {
	        proxy_cache my_zone;
	        proxy_pass      http://192.168.10.110:8080/;
            proxy_set_header Host   $host;
            proxy_set_header X-Real-IP      $remote_addr;
            proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;

	    }

    }
}

说明：核心配置为proxy_cache_path那一行。

5.Nginx负载均衡

Nginx的负载均衡配置

Nginx通过upstream和proxy_pass实现了负载均衡。本质上也是Nginx的反向代理功能，只不过后端的server为多个。

案例一（简单的轮询）

upstream www {
    server 172.37.150.109:80;
    server 172.37.150.101:80;
    server 172.37.150.110:80;
}

server {
    listen 80;
    server_name www.aminglinux.com;
    location / {
        proxy_pass http://www/;
        proxy_set_header Host   $host;
        proxy_set_header X-Real-IP      $remote_addr;
        proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
    }
}

说明：当被代理的机器有多台时，需要使用upstream来定义一个服务器组，
其中www名字可以自定义，在后面的proxy_pass那里引用。
这样nginx会将请求均衡地轮询发送给www组内的三台服务器。

案例二（带权重轮询+ip_hash算法）

upstream www {
    server 172.37.150.109:80 weight=50;
    server 172.37.150.101:80 weight=100;
    server 172.37.150.110:80 weight=50;
    ip_hash;
}

server {
    listen 80;
    server_name www.aminglinux.com;
    location / {
        proxy_pass http://www/;
        proxy_set_header Host   $host;
        proxy_set_header X-Real-IP      $remote_addr;
        proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
    }
}

说明：可以给www组内的三台机器配置权重，权重越高，则分配到的请求越多。
ip_hash为nginx负载均衡算法，原理很简单，它根据请求所属的客户端IP计算得到一个数值，然后把请求发往该数值对应的后端。
所以同一个客户端的请求，都会发往同一台后端，除非该后端不可用了。ip_hash能够达到保持会话的效果。

案例三（upstream其他配置）

upstream www {
        server 172.37.150.109:80 weight=50 max_fails=3 fail_timeout=30s;
        server 172.37.150.101:80 weight=100;
        server 172.37.150.110:80 down;
        server 172.37.150.110:80 backup;
}
server
{
    listen 80;
    server_name www.aminglinux.com;
    location / {
        proxy_next_upstream off;
        proxy_pass http://www/;
        proxy_set_header Host   $host;
        proxy_set_header X-Real-IP      $remote_addr;
        proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
    }
}

说明：down，表示当前的server不参与负载均衡；
backup，为预留的机器，当其他的server（非backup）出现故障或者忙的时候，才会请求backup机器;
max_fails，允许请求失败的次数，默认为1。当失败次数达到该值，就认为该机器down掉了。 失败的指标是由proxy_next_upstream模块定义，其中404状态码不认为是失败。
fail_timeount，定义失败的超时时间，也就是说在该时间段内达到max_fails，才算真正的失败。默认是10秒。

proxy_next_upstream，通过后端服务器返回的响应状态码，表示服务器死活，可以灵活控制后端机器是否加入分发列表。
语法: proxy_next_upstream error | timeout | invalid_header | http_500 | http_502 | http_503 | http_504 |http_404 | off ...; 
默认值: proxy_next_upstream error timeout

error      # 和后端服务器建立连接时，或者向后端服务器发送请求时，或者从后端服务器接收响应头时，出现错误
timeout    # 和后端服务器建立连接时，或者向后端服务器发送请求时，或者从后端服务器接收响应头时，出现超时
invalid_header  # 后端服务器返回空响应或者非法响应头
http_500   # 后端服务器返回的响应状态码为500
http_502   # 后端服务器返回的响应状态码为502
http_503   # 后端服务器返回的响应状态码为503
http_504   # 后端服务器返回的响应状态码为504
http_404   # 后端服务器返回的响应状态码为404
off        # 停止将请求发送给下一台后端服务器

案例四（根据不同的uri）

    upstream aa.com {         
                      server 192.168.0.121;
                      server 192.168.0.122;  
     }
    upstream bb.com {  
                       server 192.168.0.123;
                       server 192.168.0.124;
    }
    server {
        listen       80;
        server_name  www.aminglinux.com;
        location ~ aa.php
        {
            proxy_pass http://aa.com/;
            proxy_set_header Host   $host;
            proxy_set_header X-Real-IP      $remote_addr;
            proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
        }
        location ~ bb.php
        {
              proxy_pass http://bb.com/;
              proxy_set_header Host   $host;
              proxy_set_header X-Real-IP      $remote_addr;
              proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
        }
        location /
        {
              proxy_pass http://bb.com/;
              proxy_set_header Host   $host;
              proxy_set_header X-Real-IP      $remote_addr;
              proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
        }
}

说明：请求aa.php的，会到aa.com组，请求bb.php的会到bb.com，其他请求全部到bb.com。

案例五（根据不同的目录）

upstream aaa.com
{
            server 192.168.111.6;
}
upstream bbb.com
{
            server 192.168.111.20;
}
server {
        listen 80;
        server_name www.aminglinux.com;
        location /aaa/
        {
            proxy_pass http://aaa.com/aaa/;
            proxy_set_header Host   $host;
            proxy_set_header X-Real-IP      $remote_addr;
            proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
        }
        location /bbb/
        {
            proxy_pass http://bbb.com/bbb/;
            proxy_set_header Host   $host;
            proxy_set_header X-Real-IP      $remote_addr;
            proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
        }
        location /
        {
            proxy_pass http://bbb.com/;
            proxy_set_header Host   $host;
            proxy_set_header X-Real-IP      $remote_addr;
            proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
        }
}

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