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nginx 反向代理和负载均衡策略配置实战使用案例

2022-04-27  本文已影响0人  运气爆棚lsw

本文主要包含

1.Nginx配置文件详解

2.Nginx实现负载均衡

3.Nginx前端项目部署

4.Nginx配置SSL访问

首先Nginx能做反向代理【关于反向代理和正向代理此处不做说明了，感兴趣的小伙伴自行谷歌】；比方说，我想在本地使用 www.google.com 的域名去访问www.taobao.com。那么这个时候我们就可以通过nginx去实现
再者Nginx能实现负载均衡，就是说应用部署在不同的服务器上，但是通过统一的域名进入，nginx则对请求进行分发，将请求分发到不同的服务器上去处理，这样就可以有效的减轻了单台服务器的压力,解决单点故障，在上面这两种情况下，nginx服务器的作用都只是作为分发服务器，真正的内容，我们可以放在其他的服务器上，这样来，还能起到一层安全隔壁的作用，nginx可以作为隔离层

解决跨域问题

同源：URL由协议、域名、端口和路径组成，如果两个URL的协议、域名和端口相同，则表示他们同源
浏览器的同源策略：浏览器的同源策略，限制了来自不同源的"document"或脚本，对当前"document"读取或设置某些属性。
从一个域上加载的脚本不允许访问另外一个域的文档属性（同源表示：协议、域名和端口相同）
例如：因为nginx和tomcat不能共用同一端口,url一样，端口不同，这样就会有跨域问题

Nginx配置文件

配置文件主要由四部分组成：
main(全区设置)
server(主机配置)
http(控制着nginx http处理的所有核心特性)
location(URL匹配特定位置设置)。

upstream(负载均衡服务器设置)
#Nginx的worker进程运行用户以及用户组
#user  nobody;

#Nginx开启的进程数
worker_processes  1;

#定义全局错误日志定义类型，[debug|info|notice|warn|crit]
#error_log  logs/error.log;
#error_log  logs/error.log  notice;
#error_log  logs/error.log  info;

#指定进程ID存储文件位置
#pid        logs/nginx.pid;

#事件配置
events {
    #use [ kqueue | rtsig | epoll | /dev/poll | select | poll ];
    #epoll模型是Linux内核中的高性能网络I/O模型，如果在mac上面，就用kqueue模型。
    use kqueue;

    #每个进程可以处理的最大连接数，理论上每台nginx服务器的最大连接数为worker_processes*worker_connections。理论值：worker_rlimit_nofile/worker_processes
    worker_connections  1024;
}

#http参数
http {
    #文件扩展名与文件类型映射表
    include       mime.types;
    #默认文件类型
    default_type  application/octet-stream;

    #日志相关定义
    #log_format  main  '$remote_addr - $remote_user [$time_local] "$request" '
    #                  '$status $body_bytes_sent "$http_referer" '
    #                  '"$http_user_agent" "$http_x_forwarded_for"';

    #连接日志的路径，指定的日志格式放在最后。
    #access_log  logs/access.log  main;

    #开启高效传输模式
    sendfile        on;

    #防止网络阻塞
    #tcp_nopush     on;

    #客户端连接超时时间，单位是秒
    #keepalive_timeout  0;
    keepalive_timeout  65;

    #开启gzip压缩输出
    #gzip  on;

    #虚拟主机基本设置
    server {
        #监听的端口号
        listen       80;
        #访问域名
        server_name  localhost;

        #编码格式，如果网页格式与当前配置的不同的话将会被自动转码
        #charset koi8-r;

        #虚拟主机访问日志定义
        #access_log  logs/host.access.log  main;

        #对URL进行匹配
        location / {
            #访问路径，可相对也可绝对路径
            root   html;
            #首页文件，匹配顺序按照配置顺序匹配
            index  index.html index.htm;
        }

        #错误信息返回页面
        #error_page  404              /404.html;

        # redirect server error pages to the static page /50x.html
        error_page   500 502 503 504  /50x.html;
        location = /50x.html {
            root   html;
        }

        #访问URL以.php结尾则自动转交给127.0.0.1
        # proxy the PHP scripts to Apache listening on 127.0.0.1:80
        #
        # location ~ \.php$ {
        #    proxy_pass   http://127.0.0.1;
        # }

        # php脚本请求全部转发给FastCGI处理
        # pass the PHP scripts to FastCGI server listening on 127.0.0.1:9000
        #
        #location ~ \.php$ {
        #    root           html;
        #    fastcgi_pass   127.0.0.1:9000;
        #    fastcgi_index  index.php;
        #    fastcgi_param  SCRIPT_FILENAME  /scripts$fastcgi_script_name;
        #    include        fastcgi_params;
        #}

        # 禁止访问.ht页面
        # deny access to .htaccess files, if Apache's document root
        # concurs with nginx's one
        #
        #location ~ /\.ht {
        #    deny  all;
        #}
    }

    #第二个虚拟主机配置
    # another virtual host using mix of IP-, name-, and port-based configuration
    #
    #server {
    #    listen       8000;
    #    listen       somename:8080;
    #    server_name  somename  alias  another.alias;

    #    location / {
    #        root   html;
    #        index  index.html index.htm;
    #    }
    #}


    #HTTPS虚拟主机定义
    # HTTPS server
    #
    #server {
    #    listen       443 ssl;
    #    server_name  localhost;

    #    ssl_certificate      cert.pem;
    #    ssl_certificate_key  cert.key;

    #    ssl_session_cache    shared:SSL:1m;
    #    ssl_session_timeout  5m;

    #    ssl_ciphers  HIGH:!aNULL:!MD5;
    #    ssl_prefer_server_ciphers  on;

    #    location / {
    #        root   html;
    #        index  index.html index.htm;
    #    }
    #}
    include servers/*;
}

反向代理实例---》假设现在代理 www.baidu.com 

server {
    # 监听80端口
    listen 80;
    server_name localhost;
     # individual nginx logs for this web vhost
    access_log /tmp/access.log;
    error_log  /tmp/error.log ;
 
    # 配置代理
    location / {
        proxy_pass http://www.baidu.com;
    }

负载均衡实例 （下面主要验证最常用的三种负载策略。虚拟主机配置）

server {
    #监听80端口
    listen 80;
    server_name localhost;

    # individual nginx logs for this web vhost
    access_log /tmp/access.log;
    error_log  /tmp/error.log ;

    location / {
        # 负载均衡策略
        # 轮询 
        # proxy_pass http://polling_strategy;

        # weight权重
        # proxy_pass http://weight_strategy;

        # ip_hash
        # proxy_pass http://ip_hash_strategy;

        # fair
        # proxy_pass http://fair_strategy;

        # url_hash
        # proxy_pass http://url_hash_strategy;
        # 重定向
        # rewrite ^ http://localhost:8080;
    }

轮询策略

# 1、轮询（默认）
# 每个请求按时间顺序逐一分配到不同的后端服务器，如果后端服务器down掉，能自动剔除。 
upstream polling_strategy { 
    server www.net:8080; # 应用服务器1
    server www.net:8081; # 应用服务器2
} 

测试结果（通过端口号来区分当前访问）：
8081：hello
8080：hello
8081：hello
8080：hello

权重策略

#2、指定权重
# 指定轮询几率，weight和访问比率成正比，用于后端服务器性能不均的情况。 
upstream  weight_strategy { 
    server glmapper.net:8080 weight=1; # 应用服务器1
    server glmapper.net:8081 weight=9; # 应用服务器2
}
测试结果：总访问次数15次，根据上面的权重配置，两台机器的访问比重：2：13

ip hash策略

iphash 算法: ip是基本的点分十进制，将ip的前三个端作为参数加入hash函数。这样做的目的是保证ip地址前三位相同的用户经过hash计算将分配到相同的后端server。作者的这个考虑是极为可取的，因此ip地址前三位相同通常意味着来着同一个局域网或者相邻区域，使用相同的后端服务让nginx在一定程度上更具有一致性
假设5台机器均在同一个局域网内【192.168.0.X】测试时发现5台机器每次都路由到了同一个服务器上，一开始以为是配置问题，但是排查之后也排除了这个可能性。最后考虑到可能是对于同网段的ip做了特殊处理，验证之后确认了猜测

#3、IP绑定 ip_hash
#每个请求按访问ip的hash结果分配，这样每个访客固定访问一个后端服务器，
#可以解决session的问题;在不考虑引入分布式session的情况下，
#原生HttpSession只对当前servlet容器的上下文环境有效
upstream ip_hash_strategy { 
    ip_hash; 
    server glmapper.net:8080; # 应用服务器1
    server glmapper.net:8081; # 应用服务器2
}

其他负载均衡策略

#4、fair（第三方）
#按后端服务器的响应时间来分配请求，响应时间短的优先分配。 
upstream fair_strategy { 
    server glmapper.net:8080; # 应用服务器1
    server glmapper.net:8081; # 应用服务器2
    fair; 
} 
#5、url_hash（第三方）
#按访问url的hash结果来分配请求，使每个url定向到同一个后端服务器，
#后端服务器为缓存时比较有效。 
upstream url_hash_strategy { 
    server glmapper.net:8080; # 应用服务器1
    server glmapper.net:8081; # 应用服务器2 
    hash $request_uri; 
    hash_method crc32; 
}

重定向rewrite

验证思路：本地使用localhost:80端口进行访问，根据nginx的配置，如果重定向没有生效，则最后会停留在当前localhost:80这个路径，浏览器中的地址栏地址不会发生改变；如果生效了则地址栏地址变为localhost:8080；

通过验证，满足预期！

location / {
    #重定向
    #rewrite ^ http://localhost:8080;
}

nginx配置Vue前端发布history模式访问

# nginx配置history模式访问：
server {    
    listen       900;    
    server_name  localhost;      
    error_page   500 502 503 504  /50x.html;     
    location  / {         
    root   C:/Users/lenovo/Desktop/前端代码/dist;  
    index /index.html;   try_files $uri $uri/ /index.html; 
    }
 }

nginx配置静态资源文件映射

##静态资源文件：
server{    
  listen 9998;   
 server_name localhost;       
 location /file {         
         add_header 'Access-Control-Allow-Origin' '*';         
         add_header 'Access-Control-Allow-Credentials' 'true';         
         add_header 'Access-Control-Allow-Methods' 'GET, POST, OPTIONS';         
         add_header 'Access-Control-Allow-Headers' 'DNT,X-CustomHeader,Keep-Alive,User-Agent,X-Requested-With,If-Modified-Since,Cache-Control,Content-Type';       

         # 文件夹路径
         alias  C:/Users/lenovo/Desktop/TestRes/;      
         autoindex on;         
         autoindex_exact_size on;        
         autoindex_localtime on;    
     } 
}

实际线上Nginx配置文件参考


user root;
#user  nobody;
worker_processes  1;

#error_log  logs/error.log;
#error_log  logs/error.log  notice;
#error_log  logs/error.log  info;

#pid        logs/nginx.pid;


events {
    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;
    #tcp_nopush     on;

    #keepalive_timeout  0;
    keepalive_timeout  65;

    #gzip  on;
    client_max_body_size 4096m;

    server {
        listen       1000;
        server_name  localhost;

        #charset koi8-r;

        #access_log  logs/host.access.log  main;

        # 配置前端Vue的dist包发布 
        location / {
            root   /usr/local/vue/dist;
            index  index.html index.htm;
            try_files $uri $uri/ /index.html;
        }

        # 转发后端Nginx请求 
        location /service/ {
            proxy_pass http://localhost:3389/;
        }

        # 配置文件路径映射      
        location /files {
           alias /usr/local/resource/;
           autoindex on;
        }

        #error_page  404              /404.html;

        # redirect server error pages to the static page /50x.html
        #
        error_page   500 502 503 504  /50x.html;
        location = /50x.html {
            root   html;
        }

        # proxy the PHP scripts to Apache listening on 127.0.0.1:80
        #
        #location ~ \.php$ {
        #    proxy_pass   http://127.0.0.1;
        #}

        # pass the PHP scripts to FastCGI server listening on 127.0.0.1:9000
        #
        #location ~ \.php$ {
        #    root           html;
        #    fastcgi_pass   127.0.0.1:9000;
        #    fastcgi_index  index.php;
        #    fastcgi_param  SCRIPT_FILENAME  /scripts$fastcgi_script_name;
        #    include        fastcgi_params;
        #}

        # deny access to .htaccess files, if Apache's document root
        # concurs with nginx's one
        #
        #location ~ /\.ht {
        #    deny  all;
        #}
    }


   #以下属性中，以ssl开头的属性表示与证书配置有关。
   server {
        listen 6666 ssl;
        # listen 443 ssl;
        
        #配置HTTPS的默认访问端口为443。
        #如果未在此处配置HTTPS的默认访问端口，可能会造成Nginx无法启动。
        #如果您使用Nginx 1.15.0及以上版本，请使用listen 443 ssl代替listen 443和ssl on
        
        server_name www.test.cn; #需要将www.test.cn替换成证书绑定的域名。
        root html;
        index index.html index.htm;

        # cert为当前路径的文件夹
        ssl_certificate cert/www.test.cn.pem;  #需要将www.test.cn.pem替换成已上传的证书文件的名称。
        ssl_certificate_key cert/www.test.cn.key; #需要将www.test.cn.key替换成已上传的证书私钥文件的名称。
        ssl_session_timeout 5m;
        ssl_ciphers ECDHE-RSA-AES128-GCM-SHA256:ECDHE:ECDH:AES:HIGH:!NULL:!aNULL:!MD5:!ADH:!RC4;
     
        #表示使用的加密套件的类型。
        ssl_protocols TLSv1 TLSv1.1 TLSv1.2; #表示使用的TLS协议的类型。
        ssl_prefer_server_ciphers on;
    
        location /base {
              root html;  #站点目录。
              index index.html index.htm;
           }

        location / {
            root   /usr/local/vue/dist;
            index  index.html index.htm;
            try_files $uri $uri/ /index.html;
        }

       location /service/ {
            proxy_pass http://localhost:3389/;
       }

       location /files {
           alias /usr/local/static/;
           autoindex on;
       } 
  }

 
    # another virtual host using mix of IP-, name-, and port-based configuration
    #
    #server {
    #    listen       8000;
    #    listen       somename:8080;
    #    server_name  somename  alias  another.alias;

    #    location / {
    #        root   html;
    #        index  index.html index.htm;
    #    }
    #}



    # HTTPS server
    #
    #server {
    #    listen       443 ssl;
    #    server_name  localhost;

    #    ssl_certificate      cert.pem;
    #    ssl_certificate_key  cert.key;

    #    ssl_session_cache    shared:SSL:1m;
    #    ssl_session_timeout  5m;

    #    ssl_ciphers  HIGH:!aNULL:!MD5;
    #    ssl_prefer_server_ciphers  on;

    #    location / {
    #        root   html;
    #        index  index.html index.htm;
    #    }
    #}


}

后台服务访问代理配置


#user  nobody;
worker_processes  1;

#error_log  logs/error.log;
#error_log  logs/error.log  notice;
#error_log  logs/error.log  info;

#pid        logs/nginx.pid;


events {
    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;
    #tcp_nopush     on;

    #keepalive_timeout  0;
    keepalive_timeout  65;

    #gzip  on;

    server {
        listen       8988;
        server_name  localhost;

        #charset koi8-r;

        #access_log  logs/host.access.log  main;

        location / {
                        
                        client_max_body_size 100m;
                        proxy_pass http://127.0.0.1/mobile/;
                        proxy_redirect    off;
                        proxy_read_timeout 3600;
                        proxy_send_timeout 3600;
                        proxy_buffer_size  128k;
                        proxy_buffers   32 32k;
                        proxy_busy_buffers_size 128k;
                        proxy_set_header  X-Forwarded-For  $proxy_add_x_forwarded_for;
                        proxy_set_header  X-Real-IP  $remote_addr;
                        proxy_set_header  Host $host:$server_port;
        }

        location /etc    {
                        client_max_body_size 100m;
                        proxy_pass http://127.0.0.1/api/notice;
                        proxy_redirect    off;
                        proxy_read_timeout 3600;
                        proxy_send_timeout 3600;
                        proxy_buffer_size  128k;
                        proxy_buffers   32 32k;
                        proxy_busy_buffers_size 128k;
                        proxy_set_header  X-Forwarded-For  $proxy_add_x_forwarded_for;
                        proxy_set_header  X-Real-IP  $remote_addr;
                        proxy_set_header  Host $host:$server_port;
        }
        
location /fileResult {         
         add_header 'Access-Control-Allow-Origin' '*';         
         add_header 'Access-Control-Allow-Credentials' 'true';         
         add_header 'Access-Control-Allow-Methods' 'GET, POST, OPTIONS';         
         add_header 'Access-Control-Allow-Headers' 'DNT,X-CustomHeader,Keep-Alive,User-Agent,X-Requested-With,If-Modified-Since,Cache-Control,Content-Type';       

        alias  /root/fileResult ;      
         autoindex on;         
         autoindex_exact_size on;        
         autoindex_localtime on;    
        } 
        
    location /fileLocal {         
         add_header 'Access-Control-Allow-Origin' '*';         
         add_header 'Access-Control-Allow-Credentials' 'true';         
         add_header 'Access-Control-Allow-Methods' 'GET, POST, OPTIONS';         
         add_header 'Access-Control-Allow-Headers' 'DNT,X-CustomHeader,Keep-Alive,User-Agent,X-Requested-With,If-Modified-Since,Cache-Control,Content-Type';       

         # 文件路径
         alias  /root/local;      
         autoindex on;         
         autoindex_exact_size on;        
         autoindex_localtime on;    
        } 
        
        
        #error_page  404              /404.html;

        # redirect server error pages to the static page /50x.html
        #
        error_page   500 502 503 504  /50x.html;
        location = /50x.html {
            root   html;
        }

        # proxy the PHP scripts to Apache listening on 127.0.0.1:80
        #
        #location ~ \.php$ {
        #    proxy_pass   http://127.0.0.1;
        #}

        # pass the PHP scripts to FastCGI server listening on 127.0.0.1:9000
        #
        #location ~ \.php$ {
        #    root           html;
        #    fastcgi_pass   127.0.0.1:9000;
        #    fastcgi_index  index.php;
        #    fastcgi_param  SCRIPT_FILENAME  /scripts$fastcgi_script_name;
        #    include        fastcgi_params;
        #}

        # deny access to .htaccess files, if Apache's document root
        # concurs with nginx's one
        #
        #location ~ /\.ht {
        #    deny  all;
        #}
    }


    # another virtual host using mix of IP-, name-, and port-based configuration
    #
    #server {
    #    listen       8000;
    #    listen       somename:8080;
    #    server_name  somename  alias  another.alias;

    #    location / {
    #        root   html;
    #        index  index.html index.htm;
    #    }
    #}


    # HTTPS server
    #
    #server {
    #    listen       443 ssl;
    #    server_name  localhost;

    #    ssl_certificate      cert.pem;
    #    ssl_certificate_key  cert.key;

    #    ssl_session_cache    shared:SSL:1m;
    #    ssl_session_timeout  5m;

    #    ssl_ciphers  HIGH:!aNULL:!MD5;
    #    ssl_prefer_server_ciphers  on;

    #    location / {
    #        root   html;
    #        index  index.html index.htm;
    #    }
    #}

}

Nginx调优

增加工作线程数和并发连接数
[root@localhost /]# vi /etc/nginx/nginx.conf
worker_processes  4; # 一般CPU 是几核就设置为几 也可以设置成auto
events {
    worker_connections  10240; # 每个进程打开的最大连接数，包含了 Nginx 与客户端和 Nginx 与 upstream 之间的连接
    multi_accept on; # 可以一次建立多个连接
    use epoll;   #epoll这种网络模型
}
查看nginx 语法是否正确
[root@localhost /]# nginx -t
nginx: the configuration file /etc/nginx/nginx.conf syntax is ok
启用长连接
[root@localhost /]# vi /etc/nginx/nginx.conf
配置反向代理
upstream server_pool{
    server localhost:8080 weight=1 max_fails=2 fail_timeout=30s;
    server localhost:8081 weight=1 max_fails=2 fail_timeout=30s;
    keepalive 300; # 300个长连接 提高效率
}
配置反向代理服务
location / {
    proxy_http_version 1.1;
    proxy_set_header Upgrade $http_upgrade;
    proxy_set_header Connection "upgrade";
    proxy_pass http://server_pool;  #所有请求都代理给server_pool
}
配置压缩
gzip on;
gzip_http_version 1.1;
gzip_disable "MSIE [1-6].(?!.*SV1)";
gzip_proxied any;
gzip_types text/plain text/css application/javascript application/x-javascript application/json application/xml application/vnd.ms-fontobject application/x-font-ttf application/svg+xml application/x-icon;
gzip_vary on;
gzip_static on;
操作系统优化
 配置文件/etc/sysctl.conf
sysctl -w net.ipv4.tcp_syncookies=1 # 防止一个套接字在有过多试图连接到时引起过载
sysctl -w net.core.somaxconn=1024 # 默认128，操作系统连接队列
sysctl -w net.ipv4.tcp_fin_timeout=10 # timewait 的超时时间
sysctl -w net.ipv4.tcp_tw_reuse=1 # os 直接使用 timewait的连接
sysctl -w net.ipv4.tcp_tw_recycle=0 # 回收禁用
 /etc/security/limits.conf
           hard    nofile            204800
            soft    nofile             204800
            soft    core             unlimited
             soft    stack             204800
其它优化
sendfile    on; # 减少文件在应用和内核之间拷贝
tcp_nopush  on; # 当数据包达到一定大小再发送
tcp_nodelay off; # 有数据随时发送
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