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nginx反向代理与负载均衡简介与配置

2022-02-28    运维笔记ywbj
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一:反向代理:

1:正向代理与反向代理简介:

正向代理代理客户端,反向代理代理服务器。

简单来说 ,代理就是隐藏自己的真实位置,由其他代理来访问。

既然都这样,为什么分正反呢,区别在于,正向在于主动,有目的性的指向哪里,而反向在于被动方,无法知道来访问的真正客户端是谁。

打个比方:双方买卖双方,买家(用户客户端)指定去某某商店(某网站),买家可以自己去,也可以叫别人(正向代理)去。到达卖家商店(网站域名)时,肯定可以看到一个收银的人(服务器IP),这时,真正的老板也不知道来的具体是哪个人(用户客户端真实IP或者是代理IP),为了安全,所以老板(web服务器)就请一个收银员(nginx代理)假装老板坐那里,不管谁来,都找不着真正的老板(web服务器),拿货时,只有收银员(nginx)去后面(反向代理)找老板(web)拿货给买家。交易完成,谁也没见到谁,各自安好……

如下图:用户通过正向代理,原本IP106.52.xxx.xx,通过67.229.xxx.xx这个代理去访问。用户访问到看到的只是172.16.2.50这个代理服务器,代理服务器里面没东西,只有反向代理到web服务器拿出数据给用户。用户只能访问看到的只有172.16.2.50这个IP,无法知晓真实的web服务器IP。

Linux运维:nginx反向代理与负载均衡简介与配置

 

2:nginx反向代理作用:

主要两种模式:

  • 1:安全 ,保护了真实的web服务器,web服务器对外不可见,外网只能看到反向代理服务器,而反向代理服务器上并没有真实数据,因此,保证了web服务器的资源安全。
  •  2:负载均衡 ,web服务器往往不是一个单独服务器,是一个集群,所以需要负载均衡来分担每台服务器压力,增加效率及利用率。

3:nginx反向代理服务器搭建:

搭建环境:两台(或多台web)机器Linux(centos7)

nginx代理服务器,内网IP:172.168.2.50 (已安装nginx)

外网ip:192.168.200.150 (这里只用到外网IP访问即可)

 

web1服务器,ip:172.168.2.20(已安装php,nginx)

web2服务器,ip:172.168.2.21(已安装php,nginx)(可选)

目标:用户访问nginx服务器IP时,返回的数据是web的数据。

nginx安装参考:yum安装nginx最新版

web服务搭建参考:Linux手动搭建LNMP

 

3.1):在Nginx反向代理服务器中更改配置文件

vim /etc/nginx/nginx.conf

主要配置是upstream 选项以及在location加上 proxy_pass参数两部分;

upstream 为真实web服务器IP,proxy_pass里面则为nginx代理服务器IP。

注:upstream位置应该放在http模块里面 但必须是在server模块的外面。server模块也在http模块中。

本人web1访问端口已改为9091,web2访问端口已改为9092。所以加上配置如下:

upstream phpserver1 {
	server 172.16.2.20:9091;
}

upstream phpserver2 {
	server 172.16.2.21:9092;
}

server {
	listen 80;
 	server_name 192.168.200.150;
 	location / {
 	proxy_pass http://phpserver1;
 	index index.html index.htm;
  }
}
server {
 	listen 8080;
 	server_name 192.168.200.150;
 	location / {
 	proxy_pass http://phpserver2;
 	index index.html index.htm;
 	}
}

 

upstream:反向代理的关键字,后面名称可自取,但要玩后面proxy_pass后面名称一致。

server: 后台真实的服务器地址,可以是IP或者FQDN(如果是FQDN,别忘记解析)。

listen:监听的端口,如果没有把原来nginx做web服务器的配置内容注销掉,建议改为其他端口。

proxy_pass:后面名称,此一定要和upstream后面(服务器组名称)的名称保持一致。

 

3.2):在web服务器中,更改站点测试首页。

确保已正确搭建好web服务器,如本人站点目录为/www。在站点创建测试首页区分web服务器。

vim /www/index.php

web1输入简单测试页面,web2同理改文字 这是172.16.2.21 web2服务器 即可。

<html>
<head>
<title>PHP 测试</title>
</head>
<body>
<?php echo '<p>这是172.16.2.20 web1服务器</p>'; ?>
</body>
</html>

 

3.3):在浏览器输入nginx代理服务器的地址测试

第一次测试输入192.168.200.150,不加端口,默认80.

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测试成功,代理服务器已获取web1的数据。

第二次测试输入192.168.200.150:8080。

Linux运维:nginx反向代理与负载均衡简介与配置

 

测试成功,代理服务器已获取web2服务器的数据。

以上就是代理服务器的简单设置。

 

 二:负载均衡:

负载均衡之前,需要先了解反向代理,了解后就可以这样理解负载均衡了:将多台服务器写在一个 upstream 模块中,根据相关参数策略,依次反向代理个多台服务器,实现负载均衡。

防止服务器断开连接或者服务器宕机、某一台服务器过载压力大。

官网负载均衡配置说明:
http://nginx.org/en/docs/http/load_balancing.html

根据参考文档,官方提供了三个内置策略:

1:round-robin(轮询):

默认策略,将请求依次分配给每个服务器。

配置如下:

http {
 	upstream phpserver1 {
 	server 171.16.2.20;
 	server 171.16.2.21;
 	server 171.16.2.22;
 	}

 server {
 	listen 80;
 	location / {
 	proxy_pass http://phpserver1;
 		}
 	}
}

 

假如有10个请求,则:

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这种策略常常和加权轮询(weight)一起使用(生活中服务器配置有优劣的情况采用):

upstream phpserver1 {
 	server 171.16.2.20 weight=3; # 3/6次
 	server 171.16.2.21 weight=2; # 2/6次
 	server 171.16.2.22 weight=1; # 1/6次
}

 

10个请求,则:

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2:least-connected (最少连接):

由于请求时间长短的关系,有些服务器处理快,有些服务器处理慢,导致有些服务器连接一直存在。则将新来的请求分配给连接最少的那台服务器:

upstream phpserver1 {
 	least_conn;
 	server 171.16.2.21;
 	server 171.16.2.22;
 	server 171.16.2.23;
}

 

3:ip-hash(ip-hash算法):

根据用户访问的IP来分配服务器,每台服务器只处理某一条IP的请求:

 

upstream phpserver1 {
 	ip_hash;
 	server 171.16.2.21;
 	server 171.16.2.22;
 	server 171.16.2.23;
}

 

三个IP,无论每个IP多少请求:

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4:扩展策略:

如加权轮询的参数 weight 也属于一种扩展策略:

可参考官方upstream_module文档:
http://nginx.org/en/docs/http/ngx_http_upstream_module.html#server

常见参数:

  •  down,表示当前的server暂时不参与负载均衡。
  •  backup,预留的备份机器。当其他所有的非backup机器出现故障或者忙的时候,才会请求backup机器,因此这台机器的压力最轻。
  •  max_fails,允许请求失败的次数,默认为1。当超过最大次数时,返回proxy_next_upstream 模块定义的错误。
  •  fail_timeout,在经历了max_fails次失败后,暂停服务的时间。max_fails可以和fail_timeout一起使用。
  •  slow_start,当一台有问题服务器恢复正常使用时,或由不可用恢复可用状态,服务器权重从0恢复到正常值的时间。默认值为0,默认禁止。注:该参数不能与 hash 、 ip_hash 和 random 参数一起使用。

配合内置策略使用举例:

upstream phpserver1 {
 	server 171.16.2.20 weight=5;
 	#权重最高,处理请求最多

 	server 171.16.2.21:8080 fail_timeout=5s slow_start=30s;
 	#暂停5秒服务,30秒后启动服务

 	server 171.16.2.22 max_fails=3;
 	#失败连接最大数为3,失败后返回proxy_next_upstream

 	server 171.16.2.23 down;
 	#不启用负载均衡策略

 	server 171.16.2.24:8080 backup;
 	#其他所有服务器宕机后,启动的备份服务器
 	}

server {
 	location / {
 	proxy_pass http://phpserver1;
 	health_check;
 	}
}

 

4:代理配置的部分配置文件说明(仅供参考):

更多详见http_proxy_module模块官方文档:
https://nginx.org/en/docs/http/ngx_http_proxy_module.html

参数 : 解释

  • include mime.types; #文件扩展名与文件类型映射表
  • default_type Application/octet-stream; #默认文件类型,默认为text/plain
  • access_log off; #取消服务日志
  • log_format myFormat ' $remote_addr–$remote_user [$time_local] $request $status $body_bytes_sent $http_referer $http_user_agent $http_x_forwarded_for'; #自定义格式
  • access_log log/access.log myFormat; #combined为日志格式的默认值
  • sendfile on; #允许sendfile方式传输文件,默认为off,可以在http块,server块,location块。
  • sendfile_max_chunk 100k; #每个进程每次调用传输数量不能大于设定的值,默认为0,即不设上限。
  • keepalive_timeout 65; #连接超时时间,默认为75s,可以在http,server,location块。
  • proxy_connect_timeout 1; #nginx服务器与被代理的服务器建立连接的超时时间,默认60秒
  • proxy_read_timeout 1; #nginx服务器想被代理服务器组发出read请求后,等待响应的超时间,默认为60秒。
  • proxy_send_timeout 1; #nginx服务器想被代理服务器组发出write请求后,等待响应的超时间,默认为60秒。
  • proxy_http_version 1.0 ; #Nginx服务器提供代理服务的http协议版本1.0,1.1,默认设置为1.0版本。
  • proxy_method get; #支持客户端的请求方法。post/get;
  • proxy_ignore_client_abort on; #客户端断网时,nginx服务器是否终端对被代理服务器的请求。默认为off。
  • proxy_ignore_headers "Expires" "Set-Cookie"; #Nginx服务器不处理设置的http相应投中的头域,这里空格隔开可以设置多个。
  • proxy_intercept_errors on; #如果被代理服务器返回的状态码为400或者大于400,设置的error_page配置起作用。默认为off。
  • proxy_headers_hash_max_size 1024; #存放http报文头的哈希表容量上限,默认为512个字符。
  • proxy_headers_hash_bucket_size 128; #nginx服务器申请存放http报文头的哈希表容量大小。默认为64个字符。
  • proxy_next_upstream timeout ; #反向代理upstream中设置的服务器组,出现故障时,被代理服务器返回的状态值。error/timeout/invalid_header/http_500/http_502/http_503/http_504/http_404/off
  • proxy_ssl_session_reuse on; #默认为on,如果我们在错误日志中发现“SSL3_GET_FINSHED:digest check failed”的情况时,可以将该指令设置为off。
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