Nginx反向代理
1.简介
Nginx是一个反向代理服务器，其启动速度极快、占用内存极少、抗高并发能力强，因此大量在互联网项目中应用。
Nginx访问速度快的原因：
1.动静分离，静态资源由Nginx直接进行管理，动态请求转发到后端。
2.Worker进程中的线程是AIO的（异步非阻塞），当接收到一个请求后将其放入到队列中，然后继续处理下一个请求。
3.能够指定Master和Worker之间的IO多路复用模型。
2.关于正向代理与反向代理
2.1 正向代理
正向代理，代理的是客户端，服务器并不知道客户端是通过VPN进行访问的。
2.2 反向代理
反向代理，代理的是服务器，客户端并不知道请求具体发送到哪一台服务器当中。
3.Nginx的工作模型
Nginx使用Master-Worker工作模型，一个Nginx服务由一个Master进程和多个Worker进程组成。
3.1 Master进程
Master进程负责读取nginx.conf配置文件以及管理Worker进程。
3.2 Worker进程
Worker进程负责处理连接和请求，且每个Worker进程中维护一个线程。
4.Nginx常用功能
4.1 通过Nginx管理静态资源
location ~ \.(gif|jpg|png|js|css)$ {
root static;
}
*使用root表示返回静态资源，root指定资源的根目录（相对于Nginx安装目录）
*当匹配到此Location后，会进入root指定的根目录，然后根据请求的/path访问静态资源。
4.2 通过Nginx进行反向代理到某个指定URL
location = /baidu{
proxy_pass http://ip:port/adserving/baidu;
}
*使用proxy_pass表示反向代理，将用户的请求动态转发到某个URL。
*当使用了反向代理，那么对于Tomcat而言用户的IP即Nginx的地址，如果想要查看用户的IP，那么需要从Nginx日志中查看。
4.3 通过Nginx实现负载均衡
upstream name{
server ip:port ;
server ip:port ;
server ip:port ;
}
location /path {
proxy_pass http://name;
}
*当使用了负载均衡，那么请求在动态转发时会携带请求的/path。
*当使用了负载均衡集群，那么要注意集群间Session的共享问题，可以将Session对象放入一个公共区域，当获取Session时从公共区域中查找。
关于Nginx中的负载均衡策略
1.轮询
当不指定weight时，各个服务器的权重相同，每个请求会按照访问的时间逐一分配到各个服务器中，如果服务器发生故障，能被自动剔除。
upstream name{
server ip:port ;
server ip:port ;
server ip:port ;
}
2.指定权重
权重与访问率成正比，如果服务器发生故障，能被自动剔除。
upstream name{
server ip:port weight=1 ;
server ip:port weight=2 ;
server ip:port weight=3 ;
}
3.根据用户的IP进行Hash
以用户的IP作为关键字K，通过H(K)散列函数计算出散列值，以该散列值坐落在Hash环上的位置，找到其对应处理的节点，如果服务器发生故障，不会自动被剔除。
upstream name{
ip_hash ;
server ip:port ;
server ip:port ;
server ip:port ;
}
*如果使用根据用户的IP进行Hash的负载均衡策略，那么每个用户就固定访问后端的一个节点，就能避免集群间Session共享问题。
5.Nginx配置
#Nginx全局配置
events {
#Event事件配置
}
http {
#HTTP全局配置
server {
#Server全局配置
#Location配置
}
}
5.1 Nginx全局配置
Nginx全局配置主要包括：运行Nginx服务的所属组、 Worker进程的数量、错误日志存放路径、Master进程ID等。
#指定运行Nginx的所属组 user root; #worker进程数量（建议CPU数量 x 核数） work_processed 12; #错误日志存放路径（相对于Nginx安装目录） error_log logs/error.log; #Master进程ID的存放路径（相对于Nginx安装目录） pid logs/nginx.pid;
5.2 Event事件配置
Event事件配置主要包括： Worker进程处理连接与请求的细节、事件驱动模型的选择等。
#设置多个Worker进程接收一个新连接的方式 #当值为on时，当一个新的连接到达时，只有一个Worker进程被唤醒（默认） #当值为off时，当一个新的连接到达时，所有的Worker进程都被唤醒，共同争夺这个连接。 accept_mutex on; #设置Worker进程一次是否能处理多个新的连接 #当值为on时，Worker进程一次能够接收多个新的连接（默认） #当值为off时，Worker进程一次只能接收一个新的连接。 multi_accept on; #事件驱动模型选择，可选select、poll、epoll、kqueue use epoll; #Worker进程最大连接数（默认512） worker_connections 1024;
5.3 HTTP全局配置
HTTP全局配置主要包括：请求的MIME类型、是否允许sendFile方式传输文件、负载均衡、长连接超时时间、长连接的最大请求数。
#指定请求的MIME类型，可以指定多个
types{
text/html html htm shtml;
text/css css;
text/xml xml;
......
}
#负载均衡
upstream name{
server ip:port;
server ip:port;
server ip:port;
}
#整个HTTP服务的访问日志（相对于Nginx安装目录），会应用到所有的Server中，并且指定日志打印的格式
access_log logs/access_all.log main
#定义日志的打印格式
log_format main '$remote_addr - $remote_user [$time_local] "$request"' '$status $body_bytes_sent "$http_referer"' '"$http_user_agent" "$http_x_forwarded_for"';
#设置是否允许sendFile传输文件
sendFile on;
#长连接的超时时间，若在指定时间内连接没有发送新的请求，那么该连接将会被关闭
keepalive_timeout 600s;
#长连接可发送的最大请求数，当连接累计发送的请求数到达指定大小时，连接将会被关闭
keepalive_requests 1000;
Nginx与客户端之间默认使用长连接。
Nginx与后端服务器之间默认使用短连接，每次进行反向代理都需要建立一个新的短连接，如果系统对延时性有高要求的，可以开启Nginx与后端服务器之间使用长连接的方式。
*可以在upstream中使用keepalive参数开启Nginx与后端服务器之间使用长连接的方式，keepalived指定连接池中连接的初始化个数，每个server对应一个连接池（基于host和port），在Master中共同进行维护，Nginx会根据实际情况调整连接池中的连接个数。
*HTTP全局配置中的长连接参数只适用于Nginx与客户端之间的长连接，不适用于Nginx与后端服务器之间的长连接。
5.4 Server全局配置
Server全局配置主要包括：绑定基于域名或IP的虚拟主机、监听的TCP端口。
#绑定基于域名或者IP的虚拟主机 server_name 192.168.2.90; #监听的TCP端口 listen 80; #整个Server的访问日志，并且指定日志打印的格式 access_log logs/192.168.2.90.access.log main; #Nginx直接返回的指定状态码直接重定向 error_page 404 500 502 /error.html
*server_name只能绑定本机的IP或者域名，不能是其他主机的。
*error_page只适用于由Nginx直接返回的状态码，不适用于转发到后端返回的状态码。
*不允许在Server中定义日志的打印格式，只能使用HTTP全局配置中定义的日志打印格式。
*如果在Server中应用了访问日志，那么将会替换HTTP全局配置中的访问日志。
5.5 Location配置
Location主要为了匹配用户访问的URL，使其进入相应的逻辑处理。
location 匹配符 path{
}
*匹配符优先级：精确匹配 > 正则匹配（第一个符合的正则）> URL最长匹配
*其中^~与不使用直接/path作用一样，都是URL后缀匹配。
*access_log、error_log、pid、root都是相对于Nginx的安装目录，而include是相对于nginx.con所在目录。
6.Nginx访问流程
1.客户端向Nginx发起HTTP请求。
2.进入Nginx的HTTP模块，然后根据请求的IP与端口进入相应的Server。
3.根据请求的/path匹配Location，若找不到相应的Location，则由Nginx直接返回404状态码，否则进入相应的Location进行处理。
4.日志中记录请求的相关信息。
7.Nginx安装与使用
7.1 下载Nginx安装包并解压
http://nginx.org/en/download.html
7.2 编译以及安装
#配置，指定Nginx的安装目录
./configure --prefix=/usr/nginx
#编译与安装
make & make install
*Nginx是由C语言进行编写的，因此需要使用gcc编译器进行编译。
安装成功后的目录结构：
*其中conf目录存放着Nginx的相关配置文件，html目录存放nginx预定义的静态资源文件，logs目录用于存放日志，sbin目录包含nginx进程，用于启动Nginx。
7.3 修改nginx配置文件
user root;
worker_processes 8;
error_log logs/error.log;
pid logs/nginx.pid;
events {
accept_mutex on;
multi_accept on;
use epoll;
worker_connections 1024;
}
http {
include mime.types;
default_type application/octet-stream;
log_format main '$remote_addr - $remote_user [$time_local] "$request" '
'$status $body_bytes_sent "$http_referer" '
'"$http_user_agent" "$http_x_forwarded_for"';
access_log logs/access.log main;
sendfile on;
keepalive_timeout 600s;
keepalive_requests 1000;
upstream loadBalance {
server 192.168.2.90:8080;
server 192.168.2.91:8080;
server 192.168.2.93:8080;
}
server {
listen 80;
server_name 192.168.2.90;
access_log logs/192.168.2.90.access.log main;
#精确匹配，适用于网站首页
location = / {
proxy_pass http://192.168.2.90:8080/web/index.html;
}
#匹配URL，负载均衡
location / {
proxy_pass http://loadBalance;
}
#正则匹配，静态资源直接返回
location ~ \.(gif|jpg|png|js|css)$ {
root static;
}
}
}
7.4 启动Nginx
*当Nginx服务启动后，会启动一个Master进程和多个Worker进程。
7.5 Nginx常用命令
#启动nginx，默认加载conf/nginx.conf配置文件,可以使用-c选项配置 ./nginx #检查nginx.conf配置文件 ./nginx -t #重启Nginx（热部署） ./nginx -s reload #关闭nginx ./nginx -s stop
8.通过Keepalived实现Nginx的高可用
由于Nginx作为流量的入口，一旦Nginx发生故障时则无法对外提供服务，因此可以通过Keepalived实现Ngixn的高可用。
Keepalived是一个高可用集群的解决方案，其使用VRRP协议（Virtual Router Redundancy Protocol），其对外提供一个虚拟IP，用户的请求直接到达虚拟IP，然后进入状态为Master的Keepalived节点，当状态为Master的Keepalived节点故障时，会自动将状态为Backup的Keepalived节点切换为Master状态。
*每个包含Nginx服务的节点中都需要安装Keepalived服务，并且需要自定义一个脚本去定时检测Nginx的进程状态，当发现Nginx故障时，及时kill掉本节点的Keepalived服务。
