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Nginx反向代理 负载均衡 页面缓存 URL重写及读写分离

时间:2014-11-26 21:00来源:linux.it.net.cn 作者:IT

大纲

一、前言

二、环境准备

三、安装与配置Nginx

四、Nginx之反向代理

五、Nginx之负载均衡

六、Nginx之页面缓存

七、Nginx之URL重写

八、Nginx之读写分离

注，操作系统为 CentOS 6.4 x86_64 , Nginx 是版本是最新版的1.4.2，系统可以到这里下：http://www.centoscn.com/CentosSoft/iso/2013/0720/371.html

 

一、前言

       在前面的几篇博文中我们主要讲解了Nginx作为Web服务器知识点，主要的知识点有nginx的理论详解、nginx作为web服务器的操作讲解、nginx作为LNMP架构的讲解，不清楚的博友可以回头看看，在这一篇博客中我们主要讲解， nginx的反向代理、负载均衡、缓存、URL重写以及读写分离详解。好了，下面我们来具体说一说。

二、环境准备

1. 操作系统

  • CentOS 6.4 x86_64

2.软件版本

  • Nginx 1.4.2

3.实验拓扑

注，实验拓扑见下文。

4.安装yum源

[root@nginx ~]# rpm -ivh http://download.fedoraproject.org/pub/epel/6/x86_64/epel-release-6-8.noarch.rpm
[root@web1 ~]# rpm -ivh http://download.fedoraproject.org/pub/epel/6/x86_64/epel-release-6-8.noarch.rpm
[root@web2 ~]# rpm -ivh http://download.fedoraproject.org/pub/epel/6/x86_64/epel-release-6-8.noarch.rpm

5.各节点时间同步

[root@nginx ~]# ntpdate 202.120.2.101
[root@web1 ~]# ntpdate 202.120.2.101
[root@web2 ~]# ntpdate 202.120.2.101

6.关闭防火墙与SELinux

[root@nginx ~]# service iptables stop
[root@nginx ~]# chkconfig iptables off 
[root@nginx ~]# getenforce 
Disabled
[root@web1 ~]# service iptables stop
[root@web1 ~]# chkconfig iptables off 
[root@web1 ~]# getenforce 
Disabled
[root@web2 ~]# service iptables stop
[root@web2 ~]# chkconfig iptables off 
[root@web2 ~]# getenforce 
Disabled

三、安装Nginx

1.解压

 
[root@nginx src]# tar xf nginx-1.4.2.tar.gz

2.新建nginx用户与组

[root@nginx src]# groupadd -g 108  -r nginx
[root@nginx src]# useradd -u 108 -r -g 108 nginx 
[root@nginx src]# id nginx 
uid=108(nginx) gid=108(nginx) 组=108(nginx)

3.准备编译配置文件

[root@nginx src]# yum install -y pcre-devel openssl-devel
[root@nginx nginx-1.4.2]# ./configure   --prefix=/usr   --sbin-path=/usr/sbin/nginx   --conf-path=/etc/nginx/nginx.conf   --error-log-path=/var/log/nginx/error.log   --http-log-path=/var/log/nginx/access.log   --pid-path=/var/run/nginx/nginx.pid    --lock-path=/var/lock/nginx.lock   --user=nginx   --group=nginx   --with-http_ssl_module   --with-http_flv_module   --with-http_stub_status_module   --with-http_gzip_static_module   --http-client-body-temp-path=/var/tmp/nginx/client/   --http-proxy-temp-path=/var/tmp/nginx/proxy/   --http-fastcgi-temp-path=/var/tmp/nginx/fcgi/   --http-uwsgi-temp-path=/var/tmp/nginx/uwsgi   --http-scgi-temp-path=/var/tmp/nginx/scgi   --with-pcre

4.编译并安装

 
[root@nginx nginx-1.4.2]# make && make install

5.为nginx提供SysV init脚本

[root@nginx ~]# cat /etc/init.d/nginx
#!/bin/sh 
# 
# nginx - this script starts and stops the nginx daemon 
# 
# chkconfig:   - 85 15 
# description:  Nginx is an HTTP(S) server, HTTP(S) reverse \ 
#               proxy and IMAP/POP3 proxy server 
# processname: nginx 
# config:      /etc/nginx/nginx.conf 
# config:      /etc/sysconfig/nginx 
# pidfile:     /var/run/nginx.pid 
# Source function library. 
. /etc/rc.d/init.d/functions
# Source networking configuration. 
. /etc/sysconfig/network
# Check that networking is up. 
[ "$NETWORKING" = "no" ] && exit 0 
nginx="/usr/sbin/nginx"
prog=$(basename $nginx) 
NGINX_CONF_FILE="/etc/nginx/nginx.conf"
[ -f /etc/sysconfig/nginx ] && . /etc/sysconfig/nginx
lockfile=/var/lock/subsys/nginx
make_dirs() { 
   # make required directories 
   user=`nginx -V 2>&1 | grep "configure arguments:" | sed 's/[^*]*--user=\([^ ]*\).*/\1/g' -` 
   options=`$nginx -V 2>&1 | grep 'configure arguments:'` 
   for opt in $options; do
       if [ `echo $opt | grep '.*-temp-path'` ]; then
           value=`echo $opt | cut -d "=" -f 2` 
           if [ ! -d "$value" ]; then
               # echo "creating" $value 
               mkdir -p $value && chown -R $user $value 
           fi
       fi
   done
} 
start() { 
    [ -x $nginx ] || exit 5 
    [ -f $NGINX_CONF_FILE ] || exit 6 
    make_dirs 
    echo -n $"Starting $prog: "
    daemon $nginx -c $NGINX_CONF_FILE 
    retval=$? 
    echo
    [ $retval -eq 0 ] && touch $lockfile 
    return $retval 
} 
stop() { 
    echo -n $"Stopping $prog: "
    killproc $prog -QUIT 
    retval=$? 
    echo
    [ $retval -eq 0 ] && rm -f $lockfile 
    return $retval 
} 
restart() { 
    configtest || return $? 
    stop 
    sleep 1 
    start 
} 
reload() { 
    configtest || return $? 
    echo -n $"Reloading $prog: "
    killproc $nginx -HUP 
    RETVAL=$? 
    echo
} 
force_reload() { 
    restart 
} 
configtest() { 
  $nginx -t -c $NGINX_CONF_FILE 
} 
rh_status() { 
    status $prog 
} 
rh_status_q() { 
    rh_status >/dev/null 2>&1 
} 
case "$1" in
    start) 
        rh_status_q && exit 0 
        $1 
        ;; 
    stop) 
        rh_status_q || exit 0 
        $1 
        ;; 
    restart|configtest) 
        $1 
        ;; 
    reload) 
        rh_status_q || exit 7 
        $1 
        ;; 
    force-reload) 
        force_reload 
        ;; 
    status) 
        rh_status 
        ;; 
    condrestart|try-restart) 
        rh_status_q || exit 0 
            ;; 
    *) 
        echo $"Usage: $0 {start|stop|status|restart|condrestart|try-restart|reload|force-reload|configtest}"
        exit 2 
esac

6.为此脚本赋予执行权限

 
[root@nginx ~]# chmod +x /etc/init.d/nginx

7.添加至服务管理列表，并让其开机自动启动

[root@nginx ~]# chkconfig --add nginx
[root@nginx ~]# chkconfig nginx on 
[root@nginx ~]# chkconfig nginx --list 
nginx              0:关闭    1:关闭    2:启用    3:启用    4:启用    5:启用    6:关闭

8.启动nginx

[root@nginx ~]# service nginx start
正在启动 nginx：                                           [确定]

9.查看一下端口

[root@nginx ~]# netstat -ntlp | grep :80
tcp        0      0 0.0.0.0:80                  0.0.0.0:*                   LISTEN      3889/nginx

10.测试一下

好了，Nginx安装与配置就到这里，下面我们来说一说Nginx的反向代理。

四、Nginx之反向代理

在配置nginx反向代理之间我们得先准备两台测试服务器，Web1与Web2。

1.安装httpd

[root@web1 ~]# yum install -y httpd
[root@web2 ~]# yum install -y httpd

2.提供测试页面

[root@web1 ~]# echo "<h1>web1.test.com</h1>" > /var/www/html/index.html
[root@web2 ~]# echo "<h1>web2.test.com</h1>" > /var/www/html/index.html

3.启动httpd服务

[root@web1 ~]# service httpd start
正在启动 httpd：                                           [确定]
[root@web2 ~]# service httpd start
正在启动 httpd：                                           [确定]

4.测试一下

5.简单说一下，正向代理与反向代理

(1).正向代理的概念

       正向代理，也就是传说中的代理,他的工作原理就像一个跳板，简单的说，我是一个用户，我访问不了某网站，但是我能访问一个代理服务器，这个代理服务器呢，他能访问那个我不能访问的网站，于是我先连上代理服务器，告诉他我需要那个无法访问网站的内容，代理服务器去取回来，然后返回给我。从网站的角度，只在代理服务器来取内容的时候有一次记录，有时候并不知道是用户的请求，也隐藏了用户的资料，这取决于代理告不告诉网站。

       结论就是，正向代理 是一个位于客户端和原始服务器(origin server)之间的服务器，为了从原始服务器取得内容，客户端向代理发送一个请求并指定目标(原始服务器)，然后代理向原始服务器转交请求并将获得的内容返回给客户端。客户端必须要进行一些特别的设置才能使用正向代理。

(2).反向代理的概念

继续举例:    
       例用户访问 http://www.test.com/readme，但www.test.com上并不存在readme页面，他是偷偷从另外一台服务器上取回来，然后作为自己的内容返回用户，但用户并不知情。这里所提到的 www.test.com 这个域名对应的服务器就设置了反向代理功能。

       结论就是，反向代理正好相反，对于客户端而言它就像是原始服务器，并且客户端不需要进行任何特别的设置。客户端向反向代理的命名空间(name-space)中的内容发送普通请求，接着反向代理将判断向何处(原始服务器)转交请求，并将获得的内容返回给客户端，就像这些内容原本就是它自己的一样。

(3).两者区别

从用途上来讲：

       正向代理的典型用途是为在防火墙内的局域网客户端提供访问Internet的途径。正向代理还可以使用缓冲特性减少网络使用率。反向代理的典型用途是将防火墙后面的服务器提供给Internet用户访问。反向代理还可以为后端的多台服务器提供负载平衡，或为后端较慢的服务器提供缓冲服务。另外，反向代理还可以启用高级URL策略和管理技术，从而使处于不同web服务器系统的web页面同时存在于同一个URL空间下。

从安全性来讲：

       正向代理允许客户端通过它访问任意网站并且隐藏客户端自身，因此你必须采取安全措施以确保仅为经过授权的客户端提供服务。反向代理对外都是透明的，访问者并不知道自己访问的是一个代理。

6.nginx 代理模块

http 代理官方中文文档：http://www.howtocn.org/nginx:nginx%E6%A8%A1%E5%9D%97%E5%8F%82%E8%80%83%E6%89%8B%E5%86%8C%E4%B8%AD%E6%96%87%E7%89%88:standardhttpmodules:httpproxy

说明：代理模块的指令有很多我这里只讲解重要的proxy_pass，想了解更多代理指令请参考官方中文文档。

这个模块可以转发请求到其他的服务器。HTTP/1.0无法使用keepalive（后端服务器将为每个请求创建并且删除连接）。nginx为浏览器发送HTTP/1.1并为后端服务器发送HTTP/1.0，这样浏览器就可以为浏览器处理keepalive。     
如下例：

location / {
  proxy_pass        http://localhost:8000;
  proxy_set_header  X-Real-IP  $remote_addr;
}

注意，当使用http proxy模块（甚至FastCGI），所有的连接请求在发送到后端服务器之前nginx将缓存它们，因此，在测量从后端传送的数据时，它的进度显示可能不正确。

实验拓扑：

 

需求分析，前端一台nginx做负载均衡反向代理，后面两台httpd服务器。整个架构是提供BBS(论坛)服务，有一需求得实现读写分离，就是上传附件的功能，我们上传的附件只能上传到Web1，然后在Web1上利用rsync+inotify实现附件同步，大家都知道rsync+inotify只能是主向从同步，不能双向同步。所以Web1可进行写操作，而Web2只能进行读操作，这就带来读写分离的需求，下面我们就来说一下，读写分离怎么实现。

2.WebDAV功能说明

       WebDAV （Web-based Distributed Authoring and Versioning） 一种基于 HTTP 1.1协议的通信协议。它扩展了HTTP 1.1，在GET、POST、HEAD等几个HTTP标准方法以外添加了一些新的方法，使应用程序可直接对Web Server直接读写，并支持写文件锁定(Locking)及解锁(Unlock)，还可以支持文件的版本控制。这样我们就能配置读写分离功能了，下面我们来具体配置一下。

3.修改配置文件

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[root@nginx nginx]# vim /etc/nginx/nginx.conf
server {
        listen       80;
        server_name  localhost;
        #charset koi8-r;
        #access_log  logs/host.access.log  main;
        location / {
                proxy_pass http://192.168.18.202;
                if ($request_method = "PUT"){
                        proxy_pass http://192.168.18.201;
                }
        }
}

4.重新加载一下配置文件

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[root@nginx ~]# service nginx reload
nginx: the configuration file /etc/nginx/nginx.conf syntax is ok
nginx: configuration file /etc/nginx/nginx.conf test is successful
重新载入 nginx：                                           [确定]

5.配置httpd的WebDAV功能

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[root@web1 ~]# vim /etc/httpd/conf/httpd.conf

t17

注，在<Directory "/var/www/html">下启用就行。

6.重新启动一下httpd

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[root@web1 ~]# service httpd restart
停止 httpd：                                               [确定]
正在启动 httpd：                                           [确定]

7.测试一下

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[root@nginx ~]# curl http://192.168.18.201
<h1>web1.test.com</h1>
[root@nginx ~]# curl http://192.168.18.202
<h1>web2.test.com</h1>

注，web1与web2访问都没问题。

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[root@nginx ~]# curl -T /etc/issue  http://192.168.18.202
<!DOCTYPE HTML PUBLIC "-//IETF//DTD HTML 2.0//EN">
<html><head>
<title>405 Method Not Allowed</title>
</head><body>
<h1>Method Not Allowed</h1>
The requested method PUT is not allowed for the URL /issue.
<hr>
<address>Apache/2.2.15 (CentOS) Server at 192.168.18.202 Port 80</address>
</body></html>

注，我们上传文件到，web2上时，因为web2只人读功能，所以没有开户WebDAV功能，所以显示是405 Method Not Allowed。  

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[root@nginx ~]# curl -T /etc/issue  http://192.168.18.201
<!DOCTYPE HTML PUBLIC "-//IETF//DTD HTML 2.0//EN">
<html><head>
<title>403 Forbidden</title>
</head><body>
<h1>Forbidden</h1>
You don't have permission to access /issue
on this server.
<hr>
<address>Apache/2.2.15 (CentOS) Server at 192.168.18.201 Port 80</address>
</body></html>

注，我们在Web1开启了WebDAV功能，但我们目录是root目录是不允许apache用户上传的，所以显示的是403 Forbidden。下面我们给apache授权，允许上传。

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[root@web1 ~]# setfacl -m u:apache:rwx /var/www/html/

下面我们再来测试一下，

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[root@nginx ~]# curl -T /etc/issue  http://192.168.18.201
<!DOCTYPE HTML PUBLIC "-//IETF//DTD HTML 2.0//EN">
<html><head>
<title>201 Created</title>
</head><body>
<h1>Created</h1>
Resource /issue has been created.
<hr />
<address>Apache/2.2.15 (CentOS) Server at 192.168.18.201 Port 80</address>
</body></html>

注，大家可以看到我们成功的上传了文件，说明nginx读写分离功能配置完成。最后，我们来查看一下上传的文件。

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[root@web1 ~]# cd /var/www/html/
[root@web1 html]# ll
总用量 12
drwxr-xr-x 2 root   root   4096 9月   4 13:16 forum
-rw-r--r-- 1 root   root     23 9月   3 23:37 index.html
-rw-r--r-- 1 apache apache   47 9月   4 14:06 issue

好了，到这里nginx的反向代理、负载均衡、页面缓存、URL重写及读写分离就全部讲解完成。希望大家有所收获

(责任编辑：IT)
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