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中的线程是aio的（异步非阻塞），当接收到请求后会将其放入到队列中，然后继续接收新的请求。
3.可以指定master和worker之间的io多路复用模型。
2.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的是通过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个服务器中。
3.nginx的工作模型
nginx使用master和worker工作模型，一个nginx服务由一个master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。
负载均衡策略：轮询、指定权重、对用户ip进行hash
1.轮询：当不指定weight时，各个服务器的权重相同，每个请求按访问时间的顺序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.对用户ip进行hash：以元素的关键字k作为自变量，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，这里的自变量就是用户的ip，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 ;
}
*如果使用对用户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{
ip:port;
ip:port;
ip:port;
}
#整个http服务的访问日志（相对于nginx安装目录），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中默认使用长连接的方式，一个连接中可以发送多个请求。
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。
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conf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
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.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，因此需要通过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。
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