Nginx 反向代理、負載均衡、虛擬主機

一、反向代理

1、代理原理

• 反向代理產生的背景：

在計算機世界里，由于單個服務器的處理客戶端（用戶）請求能力有一個極限，當用戶的接入請求蜂擁而入時，會造成服務器忙不過來的局面，可以使用多個服務器來共同分擔成千上萬的用戶請求，這些服務器提供相同的服務，對于用戶來說，根本感覺不到任何差別，

• 反向代理服務的實作：

需要有一個負載均衡設備（即反向代理服務器）來分發用戶請求，將用戶請求分發到空閑的服務器上，服務器回傳自己的服務到負載均衡設備，負載均衡設備將服務器的服務回傳用戶，

2、正/反向代理的區別

什么是反向代理？為什么叫反向代理？什么是正向代理？我們來舉例說明

（1）正向代理

正向代理的程序隱藏了真實的請求客戶端，服務器不知道真實的客戶端是誰，客戶端請求的服務都被代理服務器代替請求，我們常說的代理也就是正向代理，

正向代理中代理的物件是客戶端，proxy和client同屬一個LAN，對server透明；

（2）反向代理

反向代理的程序隱藏了真實的服務器，客戶不知道真正提供服務的人是誰，客戶端請求的服務都被代理服務器處理，

反向代理中代理的物件是服務端，proxy和server同屬一個LAN，對client透明，

3、配置Nginx-Proxy

（1）代理模塊

ngx_http_proxy_module

（2）代理配置

nginx proxy 具體配置詳解

代理
Syntax: 	proxy_pass URL;				   #代理的后端服務器URL
Default: 	—
Context: 	location, if in location, limit_except

                  
頭資訊
Syntax: 	proxy_set_header field value;
Default: 	proxy_set_header Host $proxy_host;		#設定真實客戶端地址
            proxy_set_header Connection close;
Context: 	http, server, location

超時
Syntax: 	proxy_connect_timeout time;
Default: 	proxy_connect_timeout 60s;				#鏈接超時
Context: 	http, server, location

Syntax: 	proxy_read_timeout time;
Default: 	proxy_read_timeout 60s;
Context: 	http, server, location

Syntax: 	proxy_send_timeout time; #nginx行程向fastcgi行程發送request的整個程序的超時時間
Default: 	proxy_send_timeout 60s;
Context: 	http, server, location

（3） proxy 代理實體

前提：環境兩臺nginx真實服務器

1、nginx-1 啟動網站(內容)（作為網站服務器）·

nginx-1的ip:192.168.62.157
已經編譯安裝好，檢查nginx是否啟動是否可以訪問
[root@nginx-server ~]# cat /home/www/html/index.html 
1000phone

[root@nginx-server ~]# cat /etc/nginx/conf.d/aa.conf
server {
        listen 80;
        server_name localhost;
        location / {
               root /home/www/html;
               index index.html index.hml;
        }
}

2、nginx-2 啟動代理程式

nginx-2的ip:192.168.62.159
配置nginx的yum源直接yum安裝
啟動
編輯nginx的組態檔(編輯之前，洗掉/注釋掉之前的配置):
[root@nginx-server ~]# vim /etc/nginx/conf.d/default.conf
server {
   listen       80;
   server_name  localhost;

   location / {
   proxy_pass http://192.168.62.157:80;
   proxy_set_header Host $http_host;#填寫nginx-1服務器的地址，
   proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
   proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;

   proxy_connect_timeout 30;
   proxy_send_timeout 60;
   proxy_read_timeout 60;
    }
}
重新加載nginx組態檔
[root@nginx-server ~]# nginx -s reload

3、 使用PC客戶端訪問nginx-2服務器地址

瀏覽器中輸入http://192.168.62.159/ (也可以是nginx-2服務器的域名)，成功訪問nginx-1服務器頁面

4、 觀察nginx-1（192.168.62.157）服務器的日志

• 192.168.62.159 代理服務器地址

• 192.168.62.1 客戶機地址

• 訪問成功， 記錄了客戶機的IP和代理服務器的IP

二、負載均衡

1、負載均衡的作用

當一臺服務器的單位時間內的訪問量越大時，服務器壓力就越大，大到超過自身承受能力時，服務器就會崩潰，為了避免服務器崩潰，讓用戶有更好的體驗，我們通過負載均衡的方式來分擔服務器壓力，

我們可以建立很多很多服務器，組成一個服務器集群，當用戶訪問網站時，先訪問一個中間服務器，在讓這個中間服務器在服務器集群中選擇一個壓力較小的服務器，然后將該訪問請求引入該服務器，如此以來，用戶的每次訪問，都會保證服務器集群中的每個服務器壓力趨于平衡，分擔了服務器壓力，避免了服務器崩潰的情況，

負載均衡是用反向代理的原理實作的，

2、upstream配置

首先給大家說下 upstream 這個配置的，這個配置是寫一組被代理的服務器地址，然后配置負載均衡的演算法，這里的被代理服務器地址有2種寫法，

upstream youngfitapp { 
      server 192.168.62.157:8080;
      server 192.168.62.158:8080;
}
server {
        listen 80;
        server_name localhost;
        location / {         
           proxy_pass  http://youngfitapp;
        }
}

3、負載均衡演算法

upstream 支持4種負載均衡調度演算法：

• 輪詢(默認)：每個請求按時間順序逐一分配到不同的后端服務器；

• weight（權重）：這種方式比較靈活，當后端服務器性能存在差異的時候，通過配置權重，可以讓服務器的性能得到充分發揮，有效利用資源，weight和訪問比率成正比，用于后端服務器性能不均的情況，權重越高，在被訪問的概率越大，

• ip_hash：每個請求按訪問ip的hash結果分配，同一個IP客戶端固定訪問一個后端服務器，可以保證來自同一ip的請求被打到固定的機器上，可以解決session問題；

• url_hash：此種方式和ip_hash比較類似，根據url的hash 值進行分配，將url分配到同一個后端服務器，當服務器存在快取時比較有效

• fair(第三方插件)：這種方式根據后端服務器的回應時間進行分配，回應快的優先分配請求，必須先下載Nginx的 upstream_fair模塊；

4、配置實體

1、熱備：如果你有2臺服務器，當一臺服務器發生事故時，才啟用第二臺服務器給提供服務，服務器處理請求的順序：AAAAAA突然A掛啦，BBBBBBBBBBBBBB…

upstream myweb { 
      server 192.168.62.157:8080; 
      server 192.168.62.158:8080 backup;  #熱備     
}

2、輪詢：Nginx默認就是輪詢其權重都默認為1，服務器處理請求的順序：ABABABABAB…

upstream myweb {
      server 192.168.62.157:8080; 
      server 192.168.62.158:8080;      
}

3、加權輪詢：根據配置的權重的大小而分發給不同服務器不同數量的請求，如果不設定，則默認為1，下面服務器的請求順序為：ABBABBABBABBABB…

upstream myweb { 
      server 192.168.62.157:8080 weight=1;
      server 192.168.62.158:8080 weight=2;
}

4、ip_hash：Nginx會讓相同的客戶端ip請求相同的服務器，

upstream myweb {
	  ip_hash;
      server 192.168.62.157:8080; 
      server 192.168.62.158:8080;   
}

4、fair（第三方）：按后端服務器的回應時間來分配請求，回應時間短的優先分配，

upstream backserver {
    server server1;
    server server2;
    fair;
}

5、url_hash（第三方）：按訪問url的hash結果來分配請求，使每個url定向到同一個后端服務器，后端服務器為快取時比較有效，

upstream backserver {
    server squid1:3128;
    server squid2:3128;
    hash $request_uri;
    hash_method crc32;
}

5、負載均衡配置狀態引數

• down，表示當前的server暫時不參與負載均衡，
• backup，預留的備份機器，當其他所有的非backup機器出現故障或者忙的時候，才會請求backup機器，因此這臺機器的壓力最輕，
• max_fails，允許請求失敗的次數，默認為1，當超過最大次數時，回傳錯誤，
• fail_timeout，在經歷了max_fails次失敗后，暫停服務的時間單位秒，max_fails可以和fail_timeout一起使用，

 upstream myweb { 
      server 192.168.62.157:8080 weight=2 max_fails=2 fail_timeout=2;
      server 192.168.62.158:8080 weight=1 max_fails=2 fail_timeout=1;   
 }

三、動靜分離

1、動靜分離的作用

為了加快網站的決議速度，可以把動態頁面和靜態頁面由不同的服務器來決議，加快決議速度，降低原來單個服務器的壓力，

在動靜分離的tomcat的時候比較明顯，因為tomcat決議靜態很慢，其實這些原理的話都很好理解，簡單來說，就是使用正則運算式匹配過濾，然后交給不同的服務器，

2、動靜分離實體

（1）準備環境

準備一個nginx代理 兩個http 分別處理動態和靜態，

192.168.62.159   代理服務器
192.168.62.157   動態資源
192.168.62.155   靜態資源

（2）代理服務器

192.168.62.159   代理服務器

1.配置nginx反向代理upstream；
[root@nginx-server conf.d]# cat upstream.conf 
upstream static {
        server 192.168.62.155:80 weight=1 max_fails=1 fail_timeout=60s;
}
upstream phpserver {
        server 192.168.62.157:80 weight=1 max_fails=1 fail_timeout=60s;
}
     server {
        listen      80;
        server_name     localhost;
        #動態資源加載
        location ~ \.(php|jsp)$ {
            proxy_pass http://phpserver;
            proxy_set_header Host $host:$server_port;
            proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
            proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
                }
        #靜態資源加載
        location ~ .*\.(html|gif|jpg|png|bmp|swf|css|js)$ {
            proxy_pass http://static;
            proxy_set_header Host $host:$server_port;
            proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
            proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
                }
        }

（3）配置靜態網頁

192.168.62.155   靜態資源

#靜態資源配置   主組態檔-include /etc/nginx/conf.d/*.conf
# vim /etc/nginx/conf.d/static.conf
server {
        listen 80;
        server_name     localhost;

        location ~ \.(html|jpg|png|js|css|gif|bmp|jpeg) {
        root /home/www/nginx;
        index index.html index.htm;
        }
}

[root@nginx-server2 nginx]# cat /home/www/nginx/index.html    //模擬靜態資源
hello 155

（4）配置動態網頁

192.168.62.157  動態資源

#動態資源配置:
yum 安裝php7.1
[root@nginx-server ~]# rpm -Uvh https://mirror.webtatic.com/yum/el7/epel-release.rpm
[root@nginx-server ~]# rpm -Uvh https://mirror.webtatic.com/yum/el7/webtatic-release.rpm
[root@nginx-server ~]# yum install php71w-xsl php71w php71w-ldap php71w-cli php71w-common php71w-devel php71w-gd php71w-pdo php71w-mysql php71w-mbstring php71w-bcmath php71w-mcrypt -y
[root@nginx-server ~]# yum install -y php71w-fpm
[root@nginx-server ~]# systemctl start php-fpm
[root@nginx-server ~]# systemctl enable php-fpm
編輯nginx的組態檔:
server {
        listen      80;
        server_name     localhost;
        location ~ \.php$ {
            root           /home/nginx/html;  #指定網站目錄
            fastcgi_pass   127.0.0.1:9000;    #指定訪問地址
            fastcgi_index  index.php;		#指定默認檔案
            fastcgi_param  SCRIPT_FILENAME  $document_root$fastcgi_script_name; #站點根目錄，取決于root配置項
            include        fastcgi_params;  #包含nginx常量定義
        		}
}
  
[root@nginx-server1 html]# cat /home/nginx/html/index.php   //模擬動態資源
dongtai

（5）訪問頁面

當訪問動態頁面時location匹配到 .\php 結尾的檔案轉發到后端php服務處理請求，

當訪問靜態頁面的時候location 匹配到 (html|jpg|png|js|css|gif|bmp|jpeg) 通過轉發到靜態服務器，靜態服務通過location的正則匹配來處理請求，

四、虛擬主機

1、什么是虛擬主機

虛擬主機是一種特殊的軟硬體技術，它可以將網路上的每一臺計算機分成多個虛擬主機，每個虛擬主機可以獨立對外提供web服務，這樣就可以實作一臺主機對外提供多個web服務，每個虛擬主機之間是獨立的，互不影響，

2、配置型別

nginx可以實作虛擬主機的配置，nginx支持三種型別的虛擬主機配置，

• 基于域名的虛擬主機 （server_name來區分虛擬主機——應用：web網站）

• 基于ip的虛擬主機（一個主機系結多個ip地址）

• 基于埠的虛擬主機 （埠來區分虛擬主機——應用：公司內部網站，外部網站的管理后臺）

3、基于域名的虛擬主機

1.配置通過域名區分的虛擬機
[root@localhost ~]# cat /etc/nginx/conf.d/aa.conf
server {
        listen       80;
        server_name  www.alan-1.com;
        charset utf-8;

        location / {
            root   /var/www/nginx;
            index  index.html index.htm;
        }

        error_page   500 502 503 504  /50x.html;
        location = /50x.html {
            root   html;
        }
}


server {
        listen       80;
        server_name  www.alan-2.com;
        charset utf-8;

        location / {
            root   /1000phone/html;
            index  index.html index.htm;
        }

        error_page   500 502 503 504  /50x.html;
        location = /50x.html {
            root   html;
        }
}


2.為域名為虛擬機，創建 index 檔案
[root@localhost ~]# mkdir -p /var/www/nginx
[root@localhost ~]# mkdir -p /1000phone/html
[root@localhost ~]# vim /1000phone/html/index.html
this is my 1000phone
[root@localhost ~]# vim /var/www/nginx/index.html
hello alan.


3.重新加載組態檔
[root@nginx]# nginx -s reload


4.客戶端配置決議
在 C:\Windows\System32\drivers\etc\hosts 檔案中添加兩行(linux:/etc/hosts)
10.0.105.199 web.testpm.com
10.0.105.199 web.1000phone.com

5. 測驗訪問
瀏覽器輸入：http://web.testpm.com/
瀏覽器輸入：http://web.1000phone.com/

4、 基于ip的虛擬主機

1.添加 ip
[root@localhost ~]# ip a 
1: lo: <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> mtu 65536 qdisc noqueue state UNKNOWN qlen 1
    link/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00
    inet 127.0.0.1/8 scope host lo
       valid_lft forever preferred_lft forever
    inet6 ::1/128 scope host 
       valid_lft forever preferred_lft forever
2: ens33: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc pfifo_fast state UP qlen 1000
    link/ether 00:0c:29:17:f1:af brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    inet 10.0.0.20/24 brd 10.0.105.255 scope global dynamic ens33
       valid_lft 81438sec preferred_lft 81438sec
    inet6 fe80::9d26:f3f0:db9c:c9be/64 scope link 
       valid_lft forever preferred_lft forever
             
[root@localhost ~]# ifconfig ens33:1 10.0.0.220/24


2、配置通過 ip 區分的虛擬機
[root@localhost ~]# cat /etc/nginx/nginx.conf
server {
        listen       80;
        server_name  10.0.0.20;
        charset utf-8;

        location / {
            root   /var/www/nginx;
            index  index.html index.htm;
        }

        error_page   500 502 503 504  /50x.html;
        location = /50x.html {
            root   html;
        }
}

server {
        listen       80;
        server_name  10.0.0.220;
        charset utf-8;

        location / {
            root   /1000phone/html;
            index  index.html index.htm;
        }

        error_page   500 502 503 504  /50x.html;
        location = /50x.html {
            root   html;
        }
}

3.重新加載組態檔
[root@localhost ~]#/usr/local/nginx/sbin/nginx -s reload


4、 測驗訪問
瀏覽器輸入：http://10.0.0.20
瀏覽器輸入：http://10.0.0.220

5、 基于埠的虛擬主機

1.配置
[root@localhost ~]# cat /etc/nginx/nginx.conf
server {
        listen       80;
        server_name  www.alan-1.com;
        charset utf-8;

        location / {
            root   /var/www/nginx;
            index  index.html index.htm;
        }

        error_page   500 502 503 504  /50x.html;
        location = /50x.html {
            root   html;
        }
}


server {
        listen       8080;
        server_name  www.alan-2.com;
        charset utf-8;

        location / {
            root   /1000phone/html;
            index  index.html index.htm;
        }

        error_page   500 502 503 504  /50x.html;
        location = /50x.html {
            root   html;
        }
    }

}

2.重新加載組態檔:
[root@localhost ~]# /usr/local/nginx/sbin/nginx -s reload

3.測驗訪問:
瀏覽器輸入：http://www.alan-1.com
瀏覽器輸入：http://www.alan-2.com:8080