linux基础之 动静分离/rewrite/https/高可用
笔记
1、晨考
1、说明反向代理跟负载均衡有哪些区别？
2、负载均衡分配流量的几种方式？
1、轮询
2、权重
3、ip_hash
3、负载均衡部署BBS的步骤
2、昨日问题
3、今日内容
1、资源分离
2、Nginx的Rewrite重写
3、HTTPS
1、动静分离
1、创建NFS挂载点并授权
[root@web01 ~]# mkdir /static
[root@web01 ~]# vim /etc/exports
/static 172.16.1.0/20(rw,sync,all_squash,anonuid=666,anongid=666)
[root@web01 ~]# systemctl restart nfs-server
[root@web01 ~]# chown -R www.www /static/
2、将静态资源放置于挂载点内
[root@web01 ~]# mkdir /opt/static/s
[root@web01 ~]# cd /opt/static/
[root@web01 static]# cp -r /opt/bbs/static/* /opt/static/s/
3、挂载到lb
[root@web01 static]# yum install nfs-utils -y
[root@web01 static]# mount -t nfs 172.16.1.31:/static /opt/static/
4、测试
2、Rewrite基本概述
Rewrite主要实现url地址重写，以及重定向，就是把传入web的请求重定向到其他url的过程。
2.1 Rewrite基本概述
1.地址跳转，用户访问www.linux.com这个URL时，将其定向至一个新的域名www.baidu.com。
2.协议跳转，用户通过http协议请求网站时，将其重新跳转至https协议方式。
3.伪静态，将动态页面显示为静态页面方式的一种技术，便于搜索引擎的录入，同时建上动态URL地址对外暴露过多的参数，提升更高的安全性。
4.搜索引擎，SEO优化依赖于url路径，好记的url便于搜索引擎录入。
2.2 rewrite语法
Syntax: rewrite regex replacement [flag];
Default: —
Context: server, location, if
rewrite # 模块命令
regex # 请求的链接（支持正则表达式）
replacement # 跳转的链接
[flag]; # 标签
location /download/ {
rewrite ^(/download/.*)/media/(.*)\..*$ $1/mp3/$2.mp3 break;
rewrite ^(/download/.*)/audio/(.*)\..*$ $1/mp3/$2.ra break;
return 403;
}
2.3 Rewrite标记Flag
rewrite指令根据表达式来重定向URL，或者修改字符串，可以应用于server，location，if环境下，每行rewrite指令最后跟一个flag标记，支持的flag标记有如下表格所示：
| flag | 作用 |
|---|---|
| last | 本条规则匹配完成后，停止匹配，不再匹配后面的规则 |
| break | 本条规则匹配完成后，停止匹配，不再匹配后面的规则 |
| redirect | 返回302临时重定向，地址栏会显示跳转后的地址 |
| permanent | 返回301永久重定向，地址栏会显示跳转后的地址 |
2.3.1 last和break的区别
server {
server_name _;
listen 80;
location ~ ^/break {
rewrite (.*) /test break;
}
location ~ ^/last {
rewrite (.*) /test last;
}
location /test {
default_type text/html;
return 200 "test";
}
}
break请求：
1.请求linux.rewrite.com/break
2.匹配 location ~ ^/break 会跳转到 linux.rewrite.com/test
3.请求跳转后，回去查找本地站点目录下的 /test
4.如果找到了，则返回/code/test/index.html的内容；
5.如果没找到该目录则报错404，如果找到该目录没找到对应的文件则403
last请求:
1.请求linux.rewrite.com/last
2.匹配 location ~ ^/last 会跳转到 linux.rewrite.com/test
3.如果找到了，则返回/code/test/index.html的内容；
4.如果没有找到，会重新对当前server发起请求，这个时候访问地址就变成 linux.rewrite.com/test
5.重新请求server会匹配到 location /test/ 直接返回该location的内容
6.如果也没有location匹配，再返回404;
2.3.2 redirect和permanent的区别
# 重定向
location /redirect {
rewrite (.*) http://www.baidu.com redirect;
}
location /permanent {
rewrite (.*) http://www.baidu.com permanent;
}
redirect: 每次请求都会询问服务器，如果当服务器不可用时，则会跳转失败。
permanent: 第一次请求会询问，浏览器会记录跳转的地址，第二次则不再询问服务器，直接通过浏览器缓存的地址跳转。
2.3.3 案例
在负载均衡中，将小游戏动静分离。
3、HTTPS
#为什么需要使用HTTPS？
因为HTTP不安全，当我们使用http网站时，会遭到劫持和篡改，如果采用https协议，那么数据在传输过程中是加密的，所以黑客无法窃取或者篡改数据报文信息，同时也避免网站传输时信息泄露。
那么我们在实现https时，需要了解ssl协议，但我们现在使用的更多的是TLS加密协议。
# TLS是怎么保证明文消息被加密的呢？
在OSI七层模型中，应用层是http协议，那么在应用层协议之下，我们的表示层，是ssl协议所发挥作用的一层，他通过（握手、交换秘钥、告警、加密）等方式，使应用层http协议没有感知的情况下做到了数据的安全加密。
3.1 模拟网站劫持
3.1.1 正常的页面
[root@web01 ~]# vim /code/index.html
<!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD XHTML 1.0 Transitional//EN" "http://www.w3.org/TR/xhtml1/DTD/xhtml1-transitional.dtd">
<html xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml">
<head>
<meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=utf-8" />
<title>学生信息注册页面</title>
</head>
<body>
<h3 align="center">学生信息注册</h3>
<form name="stu"action="">
<table>
<tr><td>姓名:</td><td><input type="text"name="stuName"/></td></tr>
<tr><td>性别:</td>
<td><input type="radio"name="stuSex"checked="checked">男
<input type="radio"name="stuSex">女
</td>
</tr>
<tr><td>出生日期</td>
<td><input type="text"name="stuBirthday"></td>
<td>按格式yyyy-mm-dd</td>
</tr>
<tr><td>学校:</td><td><input type="text"name="stuSchool"></td></tr>
<tr><td>专业:</td>
<td><select name="stuSelect2">
<option selected>计算机科学与技术</option>
<option>网络工程</option>
<option>物联网工程</option>
<option>应用数学</option>
</select>
</td>
</tr>
<tr><td>体育特长:</td>
<td colspan="2">
<input type="checkbox"name="stuCheck" >篮球
<input type="checkbox"name="stuCheck" >足球
<input type="checkbox"name="stuCheck" >排球
<input type="checkbox"name="stuCheck" >游泳
</td>
</tr>
<tr><td>上传照片:</td><td colspan="2"><input type="file" ></td></tr>
<tr><td>密码:</td><td><input type="password"name="stuPwd" ></td></tr>
<tr><td>个人介绍:</td>
<td colspan="2"><textarea name="Letter"rows="4"cols="40"></textarea></td>
</tr>
<tr>
<td><input type="submit"value="提交" ><input type="reset"value="取消" ></td>
</tr>
</table>
</form>
</body>
</html>
[root@web01 ~]# chown -R www.www /code/index.html
3.1.2 网站劫持
[root@lb01 ~]# vim /etc/nginx/conf.d/linux.jc.com.conf
server {
listen 80;
server_name linux.jc.com;
location / {
proxy_pass http://10.0.0.7:80;
include proxy_params;
sub_filter '<title>学生信息注册页面</title>' '<title>澳门首家线上赌场</title>';
sub_filter '<h3 align="center">学生信息注册</h3>' '<h3 align="center">VIP用户信息注册</h3>';
sub_filter '<tr><td>性别:</td>' '<tr><td>爱好:</td>';
sub_filter '<option selected>计算机科学与技术</option>' '<option selected>按摩</option>';
sub_filter '<option>网络工程</option>' '<option>抽烟</option>';
sub_filter '<option>物联网工程</option>' '<option>喝酒</option>';
sub_filter '<option>应用数学</option>' '<option>烫头</option>';
sub_filter '<tr><td>上传照片:</td><td colspan="2"><input type="file" ></td></tr>' '<img src="https://blog.driverzeng.com/zenglaoshi/xingganheguan.gif">';
}
}
[root@lb01 ~]# systemctl restart nginx
3.2 加密流程
1、浏览器发起往服务器的443端口发起请求，请求携带了浏览器支持的加密算法和哈希算法。
2、服务器收到请求，选择浏览器支持的加密算法和哈希算法。
3、服务器下将数字证书返回给浏览器，这里的数字证书可以是向某个可靠机构申请的，也可以是自制的。
4、浏览器进入数字证书认证环节，这一部分是浏览器内置的TLS完成的：
4.1 首先浏览器会从内置的证书列表中索引，找到服务器下发证书对应的机构，如果没有找到，此时就会提示用户该证书是不是由权威机构颁发，是不可信任的。如果查到了对应的机构，则取出该机构颁发的公钥。
4.2 用机构的证书公钥解密得到证书的内容和证书签名，内容包括网站的网址、网站的公钥、证书的有效期等。浏览器会先验证证书签名的合法性（验证过程类似上面Bob和Susan的通信）。签名通过后，浏览器验证证书记录的网址是否和当前网址是一致的，不一致会提示用户。如果网址一致会检查证书有效期，证书过期了也会提示用户。这些都通过认证时，浏览器就可以安全使用证书中的网站公钥了。
4.3 浏览器生成一个随机数R，并使用网站公钥对R进行加密。
5、浏览器将加密的R传送给服务器。
6、服务器用自己的私钥解密得到R。
7、服务器以R为密钥使用了对称加密算法加密网页内容并传输给浏览器。
8、浏览器以R为密钥使用之前约定好的解密算法获取网页内容。
3.3 证书对比
| 对比 | 域名型 DV | 企业型 OV | 增强型 EV |
|---|---|---|---|
| 绿色地址栏 |  小锁标记+https |
 小锁标记+https |
 小锁标记+企业名称+https |
| 一般用途 | 个人站点和应用； 简单的https加密需求 | 电子商务站点和应用； 中小型企业站点 | 大型金融平台； 大型企业和政府机构站点 |
| 审核内容 | 域名所有权验证 | 全面的企业身份验证； 域名所有权验证 | 最高等级的企业身份验证； 域名所有权验证 |
| 颁发时长 | 10分钟-24小时 | 3-5个工作日 | 5-7个工作日 |
| 单次申请年限 | 1年 | 1-2年 | 1-2年 |
| 赔付保障金 | —— | 125-175万美金 | 150-175万美金 |
3.4 自签证书
#使用openssl命令充当CA权威机构创建证书（生产不使用此方式生成证书，不被互联网认可的黑户证书）
[root@web01 ssl_key]# openssl genrsa -idea -out server.key 2048
Generating RSA private key, 2048 bit long modulus
...............................+++
........+++
e is 65537 (0x10001)
Enter pass phrase for server.key: 123456
Verifying - Enter pass phrase for server.key: 123456
[root@web01 ssl_key]# ll
total 4
-rw-r--r--. 1 root root 1739 Dec 9 11:27 server.key
#生成自签证书(公钥)，同时去掉私钥的密码
[root@web01 ssl_key]# openssl req -days 36500 -x509 -sha256 -nodes -newkey rsa:2048 -keyout server.key -out server.crt
Generating a 2048 bit RSA private key
.....................................+++
............+++
writing new private key to 'server.key'
-----
You are about to be asked to enter information that will be incorporated
into your certificate request.
What you are about to enter is what is called a Distinguished Name or a DN.
There are quite a few fields but you can leave some blank
For some fields there will be a default value,
If you enter '.', the field will be left blank.
-----
Country Name (2 letter code) [XX]:china
string is too long, it needs to be less than 2 bytes long
Country Name (2 letter code) [XX]:CN
State or Province Name (full name) []:meiguo
Locality Name (eg, city) [Default City]:riben
Organization Name (eg, company) [Default Company Ltd]:heishoudang
Organizational Unit Name (eg, section) []:oldboy
Common Name (eg, your name or your server's hostname) []:oldboy
Email Address []:123@qq.com
# req --> 用于创建新的证书
# new --> 表示创建的是新证书
# x509 --> 表示定义证书的格式为标准格式
# key --> 表示调用的私钥文件信息
# out --> 表示输出证书文件信息
# days --> 表示证书的有效期
# sha256 --> 加密方式
#1.开启证书
Syntax: ssl on | off;
Default: ssl off;
Context: http, server
#2.指定证书文件
Syntax: ssl_certificate file;
Default: —
Context: http, server
#3.指定私钥文件
Syntax: ssl_certificate_key file;
Default: —
Context: http, server
[root@lb01 conf.d]# vim https.conf
upstream ssl {
server 172.16.1.7;
server 172.16.1.8;
server 172.16.1.9;
}
server {
listen 443 ssl;
server_name _;
ssl_certificate /etc/nginx/ssl/server.crt;
ssl_certificate_key /etc/nginx/ssl/server.key;
location / {
proxy_pass http://ssl;
include /etc/nginx/proxy_params;
}
}
server {
listen 80;
server_name _;
rewrite (.*) https://192.168.15.5 permanent;
}
4、高可用
4.1 什么是高可用
高可用一般是指2台机器启动着完全相同的业务系统，当有一台机器down机了，另外一台服务器就能快速的接管，对于访问的用户是无感知的。
# 比如公司的网络是通过网关进行上网的，那么如果该路由器故障了，网关无法转发报文了，此时所有人都无法上网了，怎么办？
通常做法是给路由器增加一台备节点，但是问题是，如果我们的主网关master故障了，用户是需要手动指向backup的，如果用户过多修改起来会非常麻烦。
# 问题一：假设用户将指向都修改为backup路由器，那么master路由器修好了怎么办？
# 问题二：假设Master网关故障，我们将backup网关配置为master网关的ip是否可以？
其实是不行的，因为PC第一次通过ARP广播寻找到Master网关的MAC地址与IP地址后，会将信息写到ARP的缓存表中，那么PC之后连接都是通过那个缓存表的信息去连接，然后进行数据包的转发，即使我们修改了IP但是Mac地址是唯一的，pc的数据包依然会发送给master。（除非是PC的ARP缓存表过期，再次发起ARP广播的时候才能获取新的backup对应的Mac地址与IP地址）
如何才能做到出现故障自动转移，此时VRRP就出现了，我们的VRRP其实是通过软件或者硬件的形式在Master和Backup外面增加一个虚拟的MAC地址（VMAC）与虚拟IP地址（VIP），那么在这种情况下，PC请求VIP的时候，无论是Master处理还是Backup处理，PC仅会在ARP缓存表中记录VMAC与VIP的信息。
4.2 高可用常用的工具
1.硬件通常使用 F5
2.软件通常使用 keepalived
4.3 VRRP协议
VRRP协议：一般情况下给广播用的，它会在一个局域网中进行广播。比如服务器装了vrrp协议，服务器之间就相互广播，互相告诉对方自己的状态。
4.4 部署keepalived
[root@lb01 conf.d]# yum install keepalived -y
4.5 Keepalived配置
! Configuration File for keepalived
# 全局配置
global_defs {
# 当前keepalived的唯一标识
router_id lb01
}
# 检测脚本
vrrp_script check_nginx {
# 指定脚本路径
script "/etc/keepalived/checkNG.sh"
# 执行间隔
interval 5
}
# 配置VRRP协议
vrrp_instance VI_1 {
# 状态，MASTER和BACKUP
state MASTER
# 绑定网卡
interface eth0
# 虚拟路由标示，可以理解为分组
virtual_router_id 50
# 优先级
priority 100
# 监测心跳间隔时间
advert_int 1
# 配置认证
authentication {
# 认证类型
auth_type PASS
# 认证的密码
auth_pass 1111
}
# 设置VIP
virtual_ipaddress {
# 虚拟的VIP地址
192.168.15.3
}
# 调用检查
track_script {
check_nginx
}
}
# 启动
[root@lb01 ~]# systemctl enable --now keepalived
4.6 解决keepalived的脑裂
# 脑裂：两台高可用服务器在指定时间内，无法互相检查到对方的心跳而各自启动故障转移功能。
1、如果Nginx宕机怎么办？
想办法告诉keepalived，Nginx的情况。
2、局域网之内，keepalived无法相互广播，怎么办？
判断VIP是否可以ping的通
# 知识补充
$? : 上一条命令执行的结果。
[root@lb01 ~]# vim checkNG.sh
#!/bin/bash
# 解决Nginx无法正常启动
ps -ef | grep -q [n]ginx
if [ $? -ne 0 ];then
# 代表Nginx未正常启动
systemctl start nginx &>/dev/null
sleep 2
ps -ef | grep -q [n]ginx
if [ $? -ne 0 ];then
systemctl stop keepalived
fi
fi
# 局域网之内，keepalived无法相互广播，怎么办？
# VIP=192.168.15.3
# ping -c 1 $VIP &>/dev/null
# if [ $? -eq 0 ];then
# 代表VIP还可以访问
# fi
& : 正确的标准输出和错误的标准输出
4.7 keepalived的非抢占式
# 实现非抢占式：
1、状态全部都有设置成backup
2、增加 nopreempt
[root@lb02 ~]# vim /etc/keepalived/keepalived.conf
! Configuration File for keepalived
global_defs {
router_id lb02
}
# 检测脚本
vrrp_script check_nginx {
# 指定脚本路径
script "/etc/keepalived/checkNG.sh"
# 执行间隔
interval 5
}
# 配置VRRP协议
vrrp_instance VI_1 {
#状态，MASTER和BACKUP
state BACKUP
# 开启非抢占式
nopreempt
#绑定网卡
interface eth0
#虚拟路由标示，可以理解为分组
virtual_router_id 50
#优先级
priority 90
#监测心跳间隔时间
advert_int 1
#配置认证
authentication {
#认证类型
auth_type PASS
#认证的密码
auth_pass 1111
}
#设置VIP
virtual_ipaddress {
#虚拟的VIP地址
192.168.15.3
}
# 调用检查
track_script {
check_nginx
}
}
4.8 四层负载均衡
1、假设有三台MySQL数据库，请问怎样负载均衡？
在非HTTP协议的情况下，采用的四层负载均衡的方式负载服务。
# 注意：四层负载均衡中不支持域名。
# 案例：使用四层负载均衡实现SSH的代理，端口为1122
[root@lb01 stream]# vim ssh.conf
server {
listen 1122;
proxy_pass 172.16.1.5:22;
}
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