正/反向代理

代理的作用是将流量分配

代理的方式

  • 正向代理：找完正向代理之后，还需要找服务器（无法直接访问到目标服务器）

    • 应用：VPN

  • 反向代理：只需要找反向代理，不需要找服务器

    • 应用：负载均衡

Nginx代理服务支持的协议

nginx官网

模块 代理语言
ngx_http_uwsgi_module Python
ngx_http_fastcgi_module PHP
ngx_http_scgi_module Java
ngx_http_v2_module Golang
ngx_http_proxy_module HTTP

代理实战

Lb01虚拟机代理Web01

部署web01

搭建马里奥小游戏

  1. [root@web01 conf.d]# vim Mario.conf
  2. server{
  3.     listen 80;
  4.     server_name 192.168.15.7;
  5.     location / {
  6. 	root /opt/Super_Mario;
  7.         index index.html;
  8.     }
  9.     location ~ /images {
  10.         root /opt/image;
  11.     }
  12. }

部署Lb01

  • Lb01部署Nginx
  1. # 下载Nginx源代码包
  2. [root@lb01 ~]# wget https://nginx.org/download/nginx-1.20.2.tar.gz
  4. # 解压
  5. [root@lb01 ~]# tar -xf nginx-1.20.2.tar.gz
  7. # 进入源代码目录
  8. [root@lb01 ~]# cd nginx-1.20.2
  10. # 安装依赖包
  11. [root@lb01 nginx-1.20.2]# yum install openssl openssl-devel zlib zlib-devel -y
  13. # 设置编译参数
  14. [root@lb01 nginx-1.20.2]# ./configure  --with-http_gzip_static_module    --with-stream     --with-http_ssl_module
  16. # 编译
  17. [root@lb01 nginx-1.20.2]# make 
  19. # 安装
  20. [root@lb01 nginx-1.20.2]# make install 
  22. # 优化
  23. [root@lb01 nginx]# mkdir /etc/nginx
  24. [root@lb01 nginx]# mv /usr/local/nginx/conf/* /etc/nginx/
  25. [root@lb01 nginx]# mkdir /etc/nginx/conf.d
  27. # 修改配置文件（拷贝以下web01的），统一内容
  28. [root@web01 ~]# cat /etc/nginx/nginx.conf
  29.     # 拷贝到lb01配置文件中
  30. [root@lb01 nginx]# vim /etc/nginx/nginx.conf
  32. [root@lb01 nginx]# groupadd www -g 666
  33. [root@lb01 nginx]# useradd www -u 666 -g 666 -M -r -s /sbin/nologin
  35. [root@lb01 nginx]# vim /usr/lib/systemd/system/nginx.service
  36. [Unit]
  37. Description=nginx - high performance web server
  38. Documentation=http://nginx.org/en/docs/
  39. After=network-online.target remote-fs.target nss-lookup.target
  40. Wants=network-online.target
  42. [Service]
  43. Type=forking
  44. PIDFile=/var/run/nginx.pid
  45. ExecStart=/usr/sbin/nginx -c /etc/nginx/nginx.conf
  46. ExecReload=/bin/sh -c "/bin/kill -s HUP $(/bin/cat /var/run/nginx.pid)"
  47. ExecStop=/bin/sh -c "/bin/kill -s TERM $(/bin/cat /var/run/nginx.pid)"
  49. [Install]
  50. WantedBy=multi-user.target
  52. [root@lb01 sbin]# ln -s /etc/nginx/nginx.conf /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
  53. [root@lb01 sbin]# mv /usr/local/nginx/sbin/nginx /usr/sbin/
  54. # 重载
  55. [root@lb01 sbin]# systemctl daemon-reload
  56. [root@lb01 sbin]# mkdir /var/log/nginx
  57. [root@lb01 sbin]# systemctl start nginx
  58. # 查看模块
  59. [root@lb01 nginx]# nginx -V
  • 部署反向代理
  1. [root@lb01 conf.d]# vim /etc/nginx/conf.d/game.conf
  2. server {
  3.     listen 80;
  4.     server_name _;
  5.     location / {
  6.         proxy_pass http://172.16.1.7:80;
  7.     }
  8. }
  9. # 测试
  10. 真机访问192.168.15.5（lb01）

Nginx代理常用参数

添加发往后端服务器的请求头信息

通过tail -f /var/log/nginx/access.log监控日志，发现客户端ip是lb01的，通过以下三个参数修改就能记录真实的客户端ip

  1. Syntax:    proxy_set_header field value;
  2. Default:    proxy_set_header Host $http_host;
  3.             proxy_set_header Connection close;
  4. Context:    http, server, location
  6. # 用户请求的时候HOST的值是linux.proxy.com, 那么代理服务会像后端传递请求的还是linux.proxy.com
  7. proxy_set_header Host $http_host;
  8. # 将$remote_addr的值放进变量X-Real-IP中，$remote_addr的值为客户端的ip
  9. proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
  10. # 客户端通过代理服务访问后端服务, 后端服务通过该变量会记录真实客户端地址
  11. proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
  1. # 添加参数
  2. [root@lb01 nginx]# vim /etc/nginx/conf.d/game.conf
  3. server {
  4.     listen 80;
  5.     server_name _;
  6.     location / {
  7.         proxy_pass http://172.16.1.7:80;
  8.         proxy_set_header Host $http_host;
  9.         proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
  10.         proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
  11.     }
  12. }
  13. [root@lb01 nginx]# nginx -t
  14. nginx: the configuration file /usr/local/nginx/conf/nginx.conf syntax is ok
  15. nginx: configuration file /usr/local/nginx/conf/nginx.conf test is successful
  16. [root@lb01 nginx]# systemctl restart nginx

再次监控web01，发现真实ip为”xff”： "192.168.15.1"

代理到后端的TCP连接、响应、返回等超时时间

  1. #nginx代理与后端服务器连接超时时间(代理连接超时)
  2. Syntax: proxy_connect_timeout time;
  3. Default: proxy_connect_timeout 60s;
  4. Context: http, server, location
  6. #nginx代理等待后端服务器的响应时间
  7. Syntax:    proxy_read_timeout time;
  8. Default:    proxy_read_timeout 60s;
  9. Context:    http, server, location
  11. #后端服务器数据回传给nginx代理超时时间
  12. Syntax: proxy_send_timeout time;
  13. Default: proxy_send_timeout 60s;
  14. Context: http, server, location
  1. # 添加以下参数
  2. proxy_connect_timeout 1s;   # 连接时间
  3. proxy_read_timeout 3s;     # 响应时间
  4. proxy_send_timeout 3s;     # 回传代理时间
  6. [root@lb01 nginx]# cat /etc/nginx/conf.d/game.conf
  7. server {
  8.     listen 80;
  9.     server_name _;
  10.     location / {
  11.         proxy_pass http://172.16.1.7:80;
  12.         proxy_set_header Host $http_host;
  13.         proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
  14.         proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
  15.         # -----------------------------------------------------
  16.         proxy_connect_timeout 1s;
  17.         proxy_read_timeout 3s;
  18.         proxy_send_timeout 3s;
  19.     }
  20. }

proxy_buffer代理缓冲区

代理缓冲区的存在增快了访问速度

  1. #nignx会把后端返回的内容先放到缓冲区当中，然后再返回给客户端，边收边传, 不是全部接收完再传给客户端
  2. Syntax: proxy_buffering on | off;
  3. Default: proxy_buffering on;
  4. Context: http, server, location
  6. #设置nginx代理保存用户头信息的缓冲区大小
  7. Syntax: proxy_buffer_size size;
  8. Default: proxy_buffer_size 4k|8k;
  9. Context: http, server, location
  11. #proxy_buffers 缓冲区
  12. Syntax: proxy_buffers number size;
  13. Default: proxy_buffers 8 4k|8k;
  14. Context: http, server, location
  16. proxy_buffering on;
  17. proxy_buffer_size 8k;
  18. proxy_buffers 8 8k;
  1. # 添加参数
  2. proxy_buffering on;  # 打开缓冲区
  3. proxy_buffer_size 8k;   # 缓冲区大小，设置为8kb
  4. proxy_buffers 8 8k;   # 8个缓冲区，每个缓冲区8kb
  6. [root@lb01 nginx]# cat /etc/nginx/conf.d/game.conf
  7. server {
  8.     listen 80;
  9.     server_name _;
  10.     location / {
  11.         proxy_pass http://172.16.1.7:80;
  12.         proxy_set_header Host $http_host;
  13.         proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
  14.         proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
  15.         # -----------------------------------------------------
  16.         proxy_connect_timeout 1s;
  17.         proxy_read_timeout 3s;
  18.         proxy_send_timeout 3s;
  19.         # ----------------------------------------------------
  20.         proxy_buffering on;
  21.         proxy_buffer_size 8k;
  22.         proxy_buffers 8 8k;
  23.     }
  24. }

配置代理优化文件

因为上面参数在配置的时候是不需要修改的，通过写入到文件内来优化

  1. [root@lb01 ~]# cd /etc/nginx/
  2. [root@lb01 ~]# vim /etc/nginx/proxy_params
  3. proxy_set_header Host $http_host;
  4. proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
  5. proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
  6. proxy_connect_timeout 10s;
  7. proxy_read_timeout 10s;
  8. proxy_send_timeout 10s;
  9. proxy_buffering on;
  10. proxy_buffer_size 8k;
  11. proxy_buffers 8 8k;
  13. # 编辑配置文件，通过添加外部配置文件-include，就不需要写上述的参数了
  14. [root@lb01 conf.d]# vim game.conf
  15. server {
  16.     listen 80;
  17.     server_name _;
  18.     location / {
  19.         proxy_pass http://172.16.1.7:80;
  20.         include /etc/nginx/proxy_params;
  21.     }
  22. }
  24. # 测试
  25. 通过监控进程来查看真实ip是否为本机访问的真实ip即可
  26. tail -f /var/log/nginx/access.log

负载均衡

为什么要用负载均衡？

可以拓展代理，使用负载均衡可以代理多个主机，

负载均衡的架构

通过代理将流量按照一定的比例，转发到后端。

负载均衡的实现

连接池

  1. 将后端服务打包成一个IP连接池。
  3. 1、反向代理格式
  4. server {
  5.    	listen 80;
  6.    	server_name _;
  7.    	location / {
  8.         proxy_pass http://[连接池];
  9.    	}
  10. }
  12. 2、IP连接池格式
  13. upstream [连接池名称] {
  14.     server [ip]:[port];
  15.     server [ip]:[port];
  16.     server [ip]:[port];
  17. }

实现步骤

  1. # 搭建
  2. web02和web03 用nginx搭建马里奥小游戏
  3. 1、上传文件到/opt/目录下
  4. [root@web01 conf.d]# scp Super_Mario.tar.gz 172.16.1.8:/opt/
  5. [root@web01 conf.d]# scp Super_Mario.tar.gz 172.16.1.9:/opt/
  6. 2、下载nginx ： yum install nginx
  7. 3、编辑配置文件：Mario.conf
  8. [root@web01 conf.d]# scp Mario.conf 172.16.1.8:/etc/nginx/conf.d/
  9. [root@web01 conf.d]# scp Mario.conf 172.16.1.9:/etc/nginx/conf.d/
  10. 4、修改配置文件和web01统一
  11. [root@web01 conf.d]# scp /etc/nginx/nginx.conf 172.16.1.8:/etc/nginx/nginx.conf
  12. [root@web01 conf.d]# scp /etc/nginx/nginx.conf 172.16.1.9:/etc/nginx/nginx.conf
  13. 5、web02和web03测试配置文件和重启服务
  14.  nginx -t -c /etc/nginx/nginx.conf
  15.  systemctl restart nginx 
  17. # lb01实现负载均衡
  18. 6、创建连接池
  19. [root@lb01 conf.d]# vim /etc/nginx/conf.d/game.conf
  20. upstream supermarie {
  21.     server 172.16.1.7:80;
  22.     server 172.16.1.8:80;
  23.     server 172.16.1.9:80;
  24. }
  26. server {
  27.     listen 80;
  28.     server_name _;
  29.     location / {
  30.         proxy_pass http://supermarie;
  31.         include /etc/nginx/proxy_params;
  32.     }
  33. }
  34. [root@lb01 conf.d]# nginx -t
  35. [root@lb01 conf.d]# systemctl restart nginx
  36. # 测试真机访问lb01 ip

这样的负载均衡访问，访问流量是平均分配的，如何实现负载均衡流量比例不一样呢？负载均衡比例

负载均衡的比例

流量比例示例如下

轮询

  1. # 通过web01字符显示示例
  2. [root@web01 Super_Mario]# echo Web01 > web.html
  3. [root@web01 Super_Mario]# echo Web02 > web.html
  4. [root@web01 Super_Mario]# echo Web03 > web.html
  5. # 默认情况下，Nginx负载均衡的轮询状态。
  6. upstream supermarie {
  7.     server 172.16.1.7:80;
  8.     server 172.16.1.8:80;
  9.     server 172.16.1.9:80;
  10. }

权重

  1. # Nginx中的权重0-100，数字越大，权重越高。
  2. upstream supermarie {
  3.     server 172.16.1.7:80 weight=9;
  4.     server 172.16.1.8:80 weight=5;
  5.     server 172.16.1.9:80 weight=1;
  6. }
  7. # 这样web01获得流量分配的几率就大

ip_hash

  1. # 每一个IP固定访问某一个后端。
  2. upstream supermarie {
  3.     server 172.16.1.7:80;
  4.     server 172.16.1.8:80;
  5.     server 172.16.1.9:80;
  6.     ip_hash;
  7. }
  9. # 这样就固定访问web01服务器ip，172.16.1.7

负载均衡后端状态

状态 概述
down 当前的server暂时不参与负载均衡
backup 预留的备份服务器
max_fails 允许请求失败的次数
fail_timeout 经过max_fails失败后, 服务暂停时间

down

  1. # 暂时不分配流量
  2. upstream supermarie {
  3.     server 172.16.1.7:80 down;
  4.     server 172.16.1.8:80;
  5.     server 172.16.1.9:80;
  6. }
  8. server {
  9.     listen 80;
  10.     server_name _;
  11.     location / {
  12.         proxy_pass http://supermarie;
  13.         include /etc/nginx/proxy_params;
  14.     }
  15. }
  16. # 这样172.16.1.7这个服务器暂时就不会分配流量，不参与负载均衡

backup

  1. # 只有当所有的机器全部宕机，才能启动。
  2. upstream supermarie {
  3.     server 172.16.1.7:80 backup;
  4.     server 172.16.1.8:80;
  5.     server 172.16.1.9:80;
  6. }
  8. server {
  9.     listen 80;
  10.     server_name _;
  11.     location / {
  12.         proxy_pass http://supermarie;
  13.         include /etc/nginx/proxy_params;
  14.     }
  15. }
  17. # 这样只有web02和web03宕机了才会访问172.16.1.7服务器

max_fails、fail_timeout

max_fails、fail_timeout一起使用

  1. max_fails：允许请求失败的次数
  2. fail_timeout：经过max_fails失败后, 服务暂停时间
  3. # proxy_next_upstream 后端错误标识
  5. [root@lb01 ~]# cat /etc/nginx/conf.d/game.conf
  6. upstream supermarie {
  7.     server 172.16.1.7:80 max_fails=3 fail_timeout=3s;
  8.     server 172.16.1.8:80 max_fails=3 fail_timeout=3s;
  9.     server 172.16.1.9:80 max_fails=3 fail_timeout=3s;
  10. }
  12. server {
  13.     listen 80;
  14.     server_name _;
  15.     location / {
  16.         proxy_pass http://supermarie;
  17.         proxy_next_upstream error timeout invalid_header http_500 http_502 http_503 http_404;
  18.         include /etc/nginx/proxy_params;
  19.     }
  20. }
  21. # 后端出现错误，会自动干掉服务，不会去访问
proxy_next_upstream监控的错误类型
  1. # proxy_next_upstream可以指定的错误类型如下：
  3. error             # 与服务器建立连接，向其传递请求或读取响应头时发生错误;
  4. timeout           # 在与服务器建立连接，向其传递请求或读取响应头时发生超时;
  5. invalid_header    # 服务器返回空的或无效的响应;
  6. http_500          # 服务器返回代码为500的响应;
  7. http_502          # 服务器返回代码为502的响应;
  8. http_503          # 服务器返回代码为503的响应;
  9. http_504          # 服务器返回代码504的响应;
  10. http_403          # 服务器返回代码为403的响应;
  11. http_404          # 服务器返回代码为404的响应;
  12. http_429          # 服务器返回代码为429的响应（1.11.13）;
  13. non_idempotent    # 通常，请求与 非幂等 方法（POST，LOCK，PATCH）不传递到请求是否已被发送到上游服务器（1.9.13）的下一个服务器; 启用此选项显式允许重试此类请求;
  14. off               # 禁用将请求传递给下一个服务器。

负载均衡部署BBS

部署后端服务

部署Python

web01、web02、web03部署，统一步骤

  1. 1、创建用户
  2. [root@web01 opt]# groupadd django -g 888
  3. [root@web01 opt]# useradd django -u 888 -g 888 -r -M -s /bin/sh
  5. 2、安装依赖软件
  6. [root@web01 opt]# yum install python3 libxml* python-devel gcc* pcre-devel openssl-devel python3-devel -y
  8. 3、上传文件
  9. [root@web01 ~]# scp bbs.zip 172.16.1.8:/opt/
  10. [root@web01 ~]# scp bbs.zip 172.16.1.9:/opt/
部署Django和uwsgi
  1. 4、安装Django和uwsgi
  2. [root@web01 opt]# pip3 install django==1.11
  3. [root@web01 opt]# pip3 install uwsgi
  4. [root@web01 opt]# pip3 install pymysql
  6. 5、创建项目
  7. [root@web01 opt]# unzip bbs.zip
  8. [root@web03 bbs]# pwd
  9. /opt/bbs
  10. [root@web03 bbs]# vim bbs/settings.py
  11. ALLOWED_HOSTS = ['*']
  12. DATABASES = {
  13.     'default': {
  14.         'ENGINE': 'django.db.backends.mysql',
  15.         'NAME': 'bbs',
  16.         'USER': 'root',
  17.         'PASSWORD': '123456',
  18.         'HOST': '172.16.1.61',
  19.         'PORT': 3306,
  20.         'CHARSET': 'utf8'
  21.     }
  22. }
  24. # 启动测试
  25. [root@web01 bbs]# python3 manage.py runserver 0.0.0.0:8000
  26. # 注意数据库远程连接必须开启
配置并启动uwsgi
  1. 6、编辑项目配置文件
  2. [root@web01 bbs]# vim /opt/bbs/myweb_uwsgi.ini
  3. [uwsgi]
  4. # 端口号
  5. socket            = :8000
  6. # 指定项目的目录
  7. chdir           = /opt/bbs
  8. # wsgi文件路径
  9. wsgi-file       = bbs/wsgi.py
  10. # 模块wsgi路径
  11. module          = bbs.wsgi
  12. # 是否开启master进程
  13. master          = true
  14. # 工作进程的最大数目
  15. processes       = 4
  16. # 结束后是否清理文件
  17. vacuum          = true
  19. 7、启动uwsgi（在bbs目录测试）
  20. [root@web01 bbs]# uwsgi -d --ini myweb_uwsgi.ini --uid 666
  22. -d 	  : 以守护进程方式运行
  23. --ini : 指定配置文件路径
  24. --uid : 指定uid
  26. TCP 服务
  28. 8、编辑Nginx配置文件
  29. [root@web01 ~]# vim /etc/nginx/conf.d/python.conf
  30. server {
  31.     listen 80;
  32.     server_name py.test.com;
  33.     location / {
  34.         include uwsgi_params;
  35.         uwsgi_pass 127.0.0.1:8000;
  36.         uwsgi_read_timeout 2;
  37.         uwsgi_param UWSGI_SCRIPT bbs.wsgi;
  38.         uwsgi_param UWSGI_CHDIR /opt/bbs;
  39.         index  index.html index.htm;
  40.         client_max_body_size 35m;
  41.     }
  42. }
  44. 9、测试且重启Nginx配置
  45. nginx -t
  46. systemctl restart nginx

部署负载均衡

  1. [root@lb01 conf.d]# vim python.conf
  2. upstream bbs {
  3.     server 172.16.1.7:80 max_fails=3 fail_timeout=3s;
  4.     server 172.16.1.8:80 max_fails=3 fail_timeout=3s;
  5.     server 172.16.1.9:80 max_fails=3 fail_timeout=3s;
  6. }
  8. server {
  9.     listen 80;
  10.     server_name py.test.com;
  11.     location / {
  12.         proxy_pass http://bbs;
  13.         proxy_next_upstream error timeout invalid_header http_500 http_502 http_503 http_404;
  14.         include /etc/nginx/proxy_params;
  15.     }
  16. }
  18. [root@lb01 conf.d]# nginx -t
  19. [root@lb01 conf.d]# systemctl restart nginx 
  21. # 域名解析
  22. windows下hosts文件
  23. # 注意连接池的名称不能相同，和其他的负载均衡连接池区分
  25. # 真机测试是否成功

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