Nginx学习笔记（四、Nginx反向代理与负载均衡）

目录：

• 正向代理与方向代理简介
• 正向代理基本操作指令
• 反向代理基本操作指令
• 负载均衡

正向代理与方向代理简介

1、正向代理：内部服务器访问外部资源。

外部资源好比外面的因特网，是一个巨大的资源库，如果不受控制的访问外部资源那肯定是及其不安全的，容易导致病毒入侵内网。

因此就需要一个挡板或过滤器来限制这种不安全的资源访问，正向代理便是如此的代理服务器。

它主要是为了增强局域网内部的网络安全性，使得外网的威胁因素影响不到内部的网络；这里的代理服务器起到了防火墙的作用，同时也可以对局域网内的访问进行必要的监控和管理，正向代理服务器不支持外部对内部网络的访问请求。

2、反向代理：外部资源访问内部服务器。

它与正向代理相反，如果我们的局域网向Internet提供资源，让internet上的其他用户可以访问我们局域网内部资源，也可以设置一个代理服务器，他提供的服务就叫做反向代理（Reverse proxy）服务。

正向代理基本操作指令

指令名称：	用途：
resolver	指定DNS ip地址默认端口53
resolver_timeout	设置解析超时时间
proxy_pass	代理服务器的协议地址

1、resolver：该指令用于指定DNS服务器的IP地址。 

DNS服务器的主要工作是对域名的解析工作，将域名转变为对应的ip地址。

1 server {
2     # 设置DNS服务器的IP
3     # valid：有些情况下我们的数据包在一定的时间内不能被传递到目的地，但是又不能让这个数据包无线的存在，所以我们可以设定一个时间
4     # 当数据包在这段时间内没有到达目的地就会被丢弃，然后发送者会受到一个消息，并且决定要不要重新发送该数据包
5     resolver 8.8.8.8 valid = 30s;
6     
7     listen       80;
8     server_name  localhost;
9 }

2、resolver_timeout指令。

该指令用于设置DNS服务器解析超时时间。

 1 server {
 2     resolver 8.8.8.8 valid = 30s;
 3     # 设置DNS服务器的解析超时时间
 4     resolver_timeout 100s;
 5     
 6     listen       80;
 7     server_name  localhost;
 8     
 9     #charset koi8-r;
10 }

3、proxy_pass指令。

该指令用于配置代理服务器的协议的地址，更用于nginx的反向代理服务。

指令：proxy_pass URL（URL指的是设置代理服务器协议和地址）。

 1 server {
 2     resolver 8.8.8.8 valid = 30s;
 3     resolver_time 100s;
 4     
 5     listen       80;
 6     server_name  localhost;
 7     
 8     location / {
 9         root   html;
10         index  index.html index.htm;
11         proxy_pass   http://$http_host$request_uri;
12     }
13 }

其中代理服务器协议设置为Http，$http_host和$request两个变量是Nginx支持的动态获取主机和uri的变量。

反向代理基本操作指令

1、proxy_pass：设置被代理服务器的地址。

 1 upstream testServer {
 2 
 3     # weight：权重
 4     server ip1:8080 weight=1;
 5     server ip2:8081 weight=1;
 6     
 7     # 1-2  ip_hash;   服务器 不会太大 
 8     # 3-5  session复制;  配置比较麻烦一点
 9     # 5以上 redis共享   直接代码层次
10     # ip_hash;
11     
12 }
13 
14 server {
15 
16     # 监听的端口
17     listen       80;
18     server_name  localhost;
19 
20     #charset koi8-r;
21 
22     #access_log  logs/host.access.log  main;
23     
24     # 请求带有/server的，转到此处理
25     location /server {
26         # 设置被代理的服务器：把http://host/server的请求代理到http://testServer执行
27         # http://testServer >>> upstream testServer中的server
28         # 也就是会转到ip1:8080或ip2:8081处理
29         proxy_pass http://testServer;
30     }
31     
32 }

2、proxy_hide_header：配置发送http响应隐藏的头域信息。

1 # field为需要发送的头域，该指令可以在http、server、location块中进行配置
2 proxy_hide_header field;

3、proxy_pass_header：配置头域信息。

1 # field指的是哪些文件将被发送
2 Proxy_pass_header field;

4、proxy_pass_request_body：配置是否客户端发送的请求体发送给代理服务器。

1 # 默认为on，开关可以在http块server或者location块中进行配置
2 proxy_pass_request_body  on|off;

5、proxy_pass_request_headers：配置是否发送请求头给代理服务器。

# 默认为on，开关可以在http块server或者location块中进行配置
proxy_pass_request_headers  on|off;

6、proxy_set_header：更改nginx服务器收到的请求头，然后将新的请求头发给代理服务器。

 1 # field你要更改的信息所在的头域
 2 # value更改的值，支持文本，变量或者说变量的结合
 3 proxy_set_header field value;
 4 
 5 # 默认情况下的配置
 6 proxy_set_header host $proxy_host;
 7 
 8 # 实例:
 9 # 将目前host的值充填成客户端的地址值
10 proxy_set_header host $http_host;
11 # 将location块的server_name的指令充填到Host头域
12 proxy_set_header host $host;

7、proxy_set_body：更改nginx服务器的请求体。

1 # value是更改的信息，支持文本变量或者变量的组合
2 proxy_set_body value;

8、proxy_bind：强行将代理主机绑定到指定的ip地址。

1 # ip指的是主机ip（只有0.8.22nginx以上支持）
2 proxy_bind ip;

9、proxy_connect_timeout：配置nginx服务器与被代理服务器建立进阶的超时时间。

1 # Time为超时时间默认60s
2 proxy_connect_timeout time;

10、proxy_read_timeout：nginx服务器向后端被代理服务器发出read请求后等待响应超时时间。

1 # Time为超时时间默认60s
2 proxy_read_timeout time;

11、proxy_send_timeout：示nginx服务器向后端发起write请求后等待响应的超时时间。

1 # Time为超时时间默认60s
2 proxy_send_timeout time;

12、proxy_http_version：设置http协议版本。

1 # 版本自己选择1.0或者1.1稳定一点
2 proxy_http_version  1.0|1.1;

13、proxy_method：设置nginx服务器请求被代理服务器时使用的请求方法,一般为post 或者get。

1 # 注意自己选择get还是post不要加""号
2 proxy_method post|get; 

14、proxy_ignore_client_abort：设置客户端中断网络请求,nginx服务器是否中断被代理的服务器请求。

1 # 默认off，极少使用数据交互
2 proxy_ignore_client_abort off|on

15、proxy__ignore_headers：设置一些http的响应头区域 nginx服务器接收到被代理的服务器响应时不会被处理设置的头域。

1 # field 未设置的http响应头的区域,例如"x-accel-REdirect","x-Accel-Expires"等
2 proxy_ignore_headers field ...

负载均衡

Nginx负载均衡策略分为如下几种：

• 一般轮询
• 加权轮询
• ip_hash（session共享）
• 最小链接leastconn（第三方）
• url_hash（第三方）

常用的负载均衡配置示例：

1、一般轮询负载均衡：

每个请求按时间顺序逐一分配到不同的后端服务器，所有服务器的默认权重为1（weight=1），若后端发起down调，自动剔除。

upstream testServer {
    server 192.168.56.10:80;
    server 192.168.56.20:80;
    server 192.168.56.30:80;
}

server {
    listen 80;
    server_name www.yuming.com;
    localtion / {
        proxy_pass http://testServer
        ......
    }
}

所有访问http://www.yuming.com的请求都会使用testServer组中的服务器实现负载均衡。

2、加权轮询负载均衡：

请求按照权重比率分配到不同的后端服务器，用于后端服务器性能不均的情况。

upstream testServer {
    server 192.168.56.10:80 weight=3;
    server 192.168.56.20:80 weight=2;
    server 192.168.56.30:80 weight=1;
}

server {
    listen 80;
    server_name www.yuming.com;
    localtion / {
        proxy_pass http://testServer
        ......
    }
}

3、特定资源负载均衡：

该示例中定义了两组负载均衡服务器，用于处理不同的请求。一组用于对css类型的文件进行请求处理，另外—组用于对file类型的文件进行请求处理。

upstream imgTestServer {
    server 192.168.56.10:80;
    server 192.168.56.20:80;
    server 192.168.56.30:80;
}

upstream cssTestServer {
    server 192.168.60.10:80;
    server 192.168.60.20:80;
    server 192.168.60.30:80;
}

server {
    listen 80;
    server_name www.yuming.com;
    
    localtion /img/ {
        proxy_pass http://imgTestServer
        ......
    }
    
    localtion /css/ {
        proxy_pass http://cssTestServer
        ......
    }
}

所有访问http://www.yuming.com/img/*都会在imgTestServer服务器组中获得均衡效果。

所有访问http://www.yuming.com/css/*都会在cssTestServer服务器组中获得均衡效果。

4、不同域名负载均衡：

该示例中定义了两组虚拟服务器，两组被代理的后端务器组，分别用于对来自不同域名请求进行负载均衡处理。

upstream imgTestServer {
    server 192.168.56.10:80;
    server 192.168.56.20:80;
    server 192.168.56.30:80;
}

upstream cssTestServer {
    server 192.168.60.10:80;
    server 192.168.60.20:80;
    server 192.168.60.30:80;
}

server {
    listen 80;
    server_name img.yuming.com;
    localtion /img/ {
        proxy_pass http://imgTestServer
        ......
    }
}

server {
    listen 81;
    server_name css.yuming.com;
    localtion /css/ {
        proxy_pass http://cssTestServer
        ......
    }
}

来自img.yuming.com/的请求，会由虚拟服务器server1接受并转向imgTestServer服务器进行负载均衡处理。

来自css.yuming.com/的请求，会由虚拟服务器server2接受并转向cssTestServer服务器进行负载均衡处理。

5、URL重写负载均衡：

URL rewrite的主要功能是实现地址的重定向，URL地址修改时不需要客户端参与，直接在服务端进行修改。其可用于隐藏真实的地址等等。

语法格式：rewrite <regex> <replacement> [flag];

• regex：使用prel兼容的正则进行匹配。
• replacement：将匹配的内容替换成replacement。
• flag：热write支持的flag标记。
  • last：规则匹配完成后继续向下匹配新的location规则。
  • break：规则匹配完成后不再匹配后面的任何规则。
  • redirect：返回302临时重定向。
  • permanent：返回301永久重定向。

该示例中定义了一组虚拟服务器，然后使用URL重写功能实现负载均衡。

upstream backend {
    server 192.168.56.10:80;
    server 192.168.56.20:80;
    server 192.168.56.30:80;
}

server {
    listen 80;
    server_name www.yuming.com;
    localtion /file/ {
        rewrite ^(/file/.*)/media/(.*)\.*$ $1/mp3/$2.mp3 last;
    }
    
    localtion / {
        proxy_pass http://backend;
        proxy_set_header Host $host;
        ......
    }
}

对于请求http://www.myweb.com/file/download/media/1.mp3，首先会使用location rewirte进行重写为http://www.myweb.com/file/download/mp3/1.mp3。再由location/发送backend服务器组实现负载均衡。