web缓存—Squid代理服务

目录

一、squid的相关知识

1、squid的概念：

2、squid和nginx

3、代理的工作机制：

4、squid代理的作用：

5、squid代理的类型：

6、SNAT、DNAT和代理服务器squid的区别：

二、代理实验：

1、架构：

2、安装 Squid 服务

3、构建传统代理服务器（正向代理）

4、构建透明代理服务器

5、ACL访问控制

6、Squid 反向代理

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一、squid的相关知识

1、squid的概念：

Squid服务器缓存频繁要求网页、媒体文件和其它加速回答时间并减少带宽堵塞的内容。

Squid代理服务器（Squid proxy server）一般和原始文件一起安装在单独服务器而不是网络服务器上。Squid通过追踪网络中的对象运用起作用。Squid最初担当中介，仅仅是把客户要求传递到服务器并存储要求对象的拷贝。如果同一个客户或同一批客户在要求还在Squid缓存（cache）时要求相同的对象，Squid就可以立刻服务，加速下载并保存带宽。

从90年代早期开始，互联网服务供应商运用了Squid代理服务器（Squid proxy server）来提供更快的下载速度、缩短延迟时间，尤其是在提供丰富媒体和流式视频方面。网站经营者将频繁地把Squid代理服务器作为内容加速器、频繁查看内容的缓存和网络服务器的容位负载。内容发布网络和媒体公司采用Squid代理服务器并在整个网络中部署它们来改善浏览者要求编程的体验，特别是在流行内容的负载平衡（load balancing）和处理访问高峰。

Squid是免费提供的开源软件，可在免费软件基金会GUN同通用公共许可证下使用。Squid最开始设计在基于Unix的系统上运行，但是也能在Windows机上运行。
 

2、squid和nginx

squid和nginx有相似之处

nginx也可以代理：反向代理——实现负载均衡

nginx也可以缓存，nginx无法做正向代理

而squid可以用正向代理。也就是VPN

squid：正向代理，缓存加速，acl过滤控制。

3、代理的工作机制：

1. 代替客户端向网站请求数据，不需要访问代理的IP地址。直接请求目的网站，有代理服务器处理请求和响应。可以隐藏用户的真实ip地址
2. 客户端访问目标网站之后（静态的web元素）保存到缓存中，发送给客户端。下一次所有的客户机都可以使用缓存访问。加快访问速度。

缓存静态web页面，动态web无法缓存

4、squid代理的作用：

1. 资源获取，代替客户端获取目标服务器的资源
2. 加速访问作用，代理服务器可能和目标服务器距离更近，可以起到一定的加速作用
3. 缓存作用（核心），代理服务器保存从目标服务器获取的资源。客户端下一次再请求目标服务器可以直接访问缓存即可。减轻目标服务器的压力
4. 隐藏真实的IP地址。代理服务器代替客户端请求。客户端的信息将被隐藏不会显示

以上作用除了加速，nginx都可以做到

5、squid代理的类型：

1. 传统代理：正向代理，需要在客户端上指定号代理服务器的地址和端口。
2. 透明代理：客户端不再需要指定代理服务器的地址和端口，而是通过默认路由（在终端末梢网络上配置的）来进行转发（squid服务器，也可以做网关）
3. 反向代理，在反向代理的squid服务器中缓存了请求资源，将资源直接返回给客户端。否则代理服务器会代理客户端向web服务器发起请求，然后再把请求的资源响应给客户端。同时把响应缓存在本地，后续请求者都可以使用

squid的反向代理和nginx、lvs反向代理不一样：squid只看缓存

squid有缓存直接响应客户端缓存内容。

没有缓存才会代替客户端请求web资源，响应的结果先保存在squid缓存，然后响应给客户端。下一次直接访问缓存即可。缓存是否命中

squid一切都是根据缓存在转发

6、SNAT、DNAT和代理服务器squid的区别：

SNAT和DNAT：

工作在网络层

走的是数据包，改变数据包头部的源和目的IP地址

代理服务器squid：

工作在应用层

不改变数据包的任何信息，直接把数据包代理发给服务器，代理服务器通过应用层过滤的方式来实现转发（类似于路由器转发数据包）

二、代理实验：

1、架构：

test1：客户端 20.0.0.21

test2：squid 20.0.0.22（做透明代理会需要双网卡）

web页面：nginx1 20.0.0.23

    nginx2 20.0.0.24

准备阶段，安装软件并配置

2、安装 Squid 服务

systemctl stop firewalld

systemctl disable firewalld

setenforce 0

1．编译安装 Squid

yum -y install gcc gcc-c++ make

tar zxvf squid-3.5.28.tar.gz -C /opt/

cd /opt/squid-3.5.28

./configure --prefix=/usr/local/squid \ #指定安装目录路径

--sysconfdir=/etc \ #指定配置文件路径

--enable-arp-acl \ #MAC地址管控，防止客户端使用IP欺骗

--enable-linux-netfilter \ #使用内核过滤

--enable-linux-tproxy \ #支持透明模式

--enable-async-io=100 \ #异步IO，提升存储性能

--enable-err-language="Simplify_Chinese" \ #错误信息的显示语言

--enable-underscore \ #允许URL中有下划线

--disable-poll \ #关闭默认使用 poll 模式

--enable-epoll \ #开启epoll模式提升性能

--enable-gnuregex #使用GNU正则表达式

----------------------------------------------------------------------------------------------------------

./configure --prefix=/usr/local/squid \

--sysconfdir=/etc \

--enable-arp-acl \

--enable-linux-netfilter \

--enable-linux-tproxy \

--enable-async-io=100 \

--enable-err-language="Simplify_Chinese" \

--enable-underscore \

--disable-poll \

--enable-epoll \

--enable-gnuregex

make && make install

ln -s /usr/local/squid/sbin/* /usr/local/sbin/

useradd -M -s /sbin/nologin squid

chown -R squid:squid /usr/local/squid/var/ #此目录用于存放缓存文件

2．修改 Squid 的配置文件

vim /etc/squid.conf

......

--56行--插入

http_access allow all #放在 http_access deny all 之前，允许任意客户机使用代理服务，控制规则自上而下匹配

http_access deny all

http_port 3128 #用来指定代理服务监听的地址和端口(默认的端口号为 3128)

--61行--插入

cache_effective_user squid #添加，指定程序用户，用来设置初始化、运行时缓存的账号,否则启动不成功

cache_effective_group squid #添加，指定账号基本组

coredump_dir /usr/local/squid/var/cache/squid #指定缓存文件目录

3．Squid 的运行控制

#检查配置文件语法是否正确

squid -k parse

#启动 Squid，第一次启动 Squid 服务时，会自动初始化缓存目录

squid -z #-z 选项用来初始化缓存目录

squid #启动 squid 服务

netstat -anpt | grep "squid"

4．创建 Squid 服务脚本

vim /etc/init.d/squid

#!/bin/bash

#chkconfig: 2345 90 25

PID="/usr/local/squid/var/run/squid.pid"

CONF="/etc/squid.conf"

CMD="/usr/local/squid/sbin/squid"

case "$1" in

   start)

     netstat -natp | grep squid &> /dev/null

     if [ $? -eq 0 ]

     then

       echo "squid is running"

     else

       echo "正在启动 squid..."

       $CMD

     fi

   ;;

   stop)

     $CMD -k kill &> /dev/null

     rm -rf $PID &> /dev/null

   ;;

   status)

     [ -f $PID ] &> /dev/null

        if [ $? -eq 0 ]

          then

            netstat -natp | grep squid

          else

            echo "squid is not running"

        fi

   ;;

   restart)

      $0 stop &> /dev/null

      echo "正在关闭 squid..."

      $0 start &> /dev/null

      echo "正在启动 squid..."

   ;;

   reload)

      $CMD -k reconfigure

   ;;

   check)

      $CMD -k parse

   ;;

   *)

      echo "用法：$0{start|stop|status|reload|check|restart}"

   ;;

esac

#2345是默认自启动级别，如是-代表任何级别都不自启动；90是启动优先级，

25是停止优先级，优先级范围是0－100，数字越大，优先级越低。

给权限：

chmod +x /etc/init.d/squid

chkconfig --add squid

chkconfig --level 35 squid on

3、构建传统代理服务器（正向代理）

搭建一个squid服务能够代替客户机进行对web服务器的资源缓存（该模式需要客户机手动添加代理服务器）

实验组件部署

Squid代理服务器：20.0.0.22

web服务器：20.0.0.23

客户机：20.0.0.21

vim /etc/squid.conf

......

http_access allow all

http_access deny all

http_port 3128

cache_effective_user squid

cache_effective_group squid

--63行--插入

cache_mem 2000 G #指定缓存功能所使用的内存空间大小，便于保持访问较频繁的WEB对象，容量最好为4的倍数，单位为MB，建议设为物理内存的1/4

reply_body_max_size 100 MB #允许用户下载的最大文件大小，以字节为单位，当下载超过指定大小的Web对象时，浏览器的报错页面中会出现“请求或访问太大”的提示默认设置0表示不进行限制

maximum_object_size 100 MB #允许保存到缓存空间的最大对象大小，以KB为单位，超过大小限制的文件将不被缓存，而是直接转发给用户

service squid restart

systemctl restart squid

#生产环境中还需要修改防火墙规则

实验环境：

iptables -F

生产环境：

iptables -I INPUT -p tcp --dport 3128 -j ACCEPT

#客户机的代理配置

打开浏览器，工具-->Internet选项-->连接-->局域网设置-->开启代理服务器（地址：Squid服务器IP地址，端口：3128）

用客户机访问web服务器：

#查看 Squid 访问日志的新增记录中的缓存命中情况

tail -f /usr/local/squid/var/logs/access.log

TCP_MEM_HIT/200

TCP_REFRESH_UNMODIFIED/304: TCP_REFRESH_UNMODIFIED 表示该请求是由于缓存未过期，

直接返回未修改的响应。304 表示 HTTP 状态码为 304（未修改）。

#查看 Web 访问日志的新增记录

tail -f /var/log/httpd/access_log

在浏览器输入Web服务器IP地址访问，查看Web服务器访问日志，显示的是由代理服务器替客户机在访问。

squid -m PURGE http://20.0.0.23

#清除缓存，指定对象服务器的url.

4、构建透明代理服务器

添加了IP加端口之后，一定要看一下ip+端口号是否生效

客户端和服务端都要指向网关

iptables策略，在代理服务器上要配置，要开启转发功能

Squid服务器：双网卡，内网ens33：20.0.0.2  外网ens36：12.0.0.254

Web 服务器：12.0.0.12

客户机：20.0.0.21

----------Squid服务器配置-----------

vim /etc/squid.conf

......

http_access allow all

http_access deny all

--60行--修改添加提供内网服务的IP地址，和支持透明代理选项 transparent

#http_port 3128

http_port 20.0.0.2:3128 transparent

#之前的端口配置注释掉,重启之后会有端口冲突，记得杀掉之前的进程。

squid -k parse

squid -N -d1

重启之后会有端口冲突，记得杀掉之前的进程。

systemctl restart squid

#开启路由转发，实现本机中不同网段的地址转发

echo 'net.ipv4.ip_forward = 1' >> /etc/sysctl.conf

sysctl -p

#修改防火墙规则

iptables -F

iptables -t nat -F

iptables -t nat -I PREROUTING -i ens33 -s 20.0.0.0/24 -p tcp --dport 80 -j REDIRECT --to 3128

#用于转发http协议

iptables -t nat -I PREROUTING -i ens33 -s 20.0.0.0/24 -p tcp --dport 443 -j REDIRECT --to 3128

#用于转发https协议

iptables -I INPUT -p tcp --dport 3128 -j ACCEPT

-----------------------Web服务器配置-----------------------------

关闭客户机的浏览器之前设置的代理服务器的功能后访问 http://12.0.0.12

#查看 Squid 访问日志的新增记录

tail -f /usr/local/squid/var/logs/access.log

1631073624.552      0 192.168.233.20 TCP_MEM_HIT/200 449 GET http://12.0.0.12/ - HIER_NONE/- text/html

#查看 Web 访问日志的新增记录，显示的是由代理服务器的外网口代替客户机在访问

tail -f /usr/local/nginx/logs/access.log

5、ACL访问控制

在配置文件 squid.conf 中，ACL 访问控制通过以下两个步骤来实现：

（1）使用 acl 配置项定义需要控制的条件；

（2）通过 http_access 配置项对已定义的列表做“允许”或“拒绝”访问的控制。

1．定义访问控制列表

格式：

acl 列表名称 列表类型 列表内容 …

vim /etc/squid.conf

......

acl localhost src 192.168.233.10/32 #源地址为 192.168.233.10

acl MYLAN src 192.168.233.0/24 192.168.1.0/24 #客户机网段

acl destinationhost dst 192.168.233.30/32 #目标地址为 192.168.233.30

acl MC20 maxconn 20 #最大并发连接 20

acl PORT port 21 #目标端口 21

acl DMBLOCK dstdomain .qq.com #目标域，匹配域内所有站点

acl BURL url_regex -i ^rtsp:// ^emule:// #以 rtsp://、emule:// 开头的目标 URL地址，-i表示忽略大小写

acl PURL urlpath_regex -i \.mp3$ \.mp4$ \.rmvb$ #以 .mp3、.mp4、.rmvb 结尾的目标 URL 路径

acl WORKTIME time MTWHF 08:30-17:30 #时间为周一至周五 8:30~17:30，“MTWHF”为每个星期的英文首字母

在后面配置：

acl myhost1 src 20.0.0.21/32

http_access deny myhost1

#启动对象列表管理

mkdir /etc/squid

vim /etc/squid/dest.list

192.168.233.30

192.168.233.0/24

vim /etc/squid.conf

......

acl destinationhost dst "/etc/squid/dest.list" #调用指定文件中的列表内容

......

http_access deny(或allow) destinationhost #注意，如果是拒绝列表，需要放在http_access allow all前面

systemctl restart squid

浏览器访问Web服务器 http://20.0.0.21 ，显示被访问被拒绝。

6、Squid 反向代理

要还原到最初状态

如果 Squid 反向代理服务器中缓存了该请求的资源，则将该请求的资源直接返回给客户端；否则反向代理服务器将向后台的 Web 服务器请求资源，然后将请求的应答返回给客户端，同时也将该应答缓存在本地，供下一个请求者使用。

工作机制：

●缓存网页对象，减少重复请求

●将互联网请求轮训或按权重分配到内网Web服务器

●代理用户请求，避免用户直接访问Web服务器，提高安全

vim /etc/squid.conf

......

--60行--修改，插入

http_port 20.0.0.22:80 accel vhost vport

cache_peer 20.0.0.23 parent 80 0 no-query originserver round-robin max_conn=30 weight=1 name=web1

cache_peer 20.0.0.24 parent 80 0 no-query originserver round-robin max_conn=30 weight=1 name=web2

cache_peer_domain web1 web2 www.kgc.com

#表示对www.kgc.com的请求，squid向20.0.0.23和20.0.0.24的80端口发出请求

----------------------------------------------------------------------------------------------------------

http_port 80 accel vhost vport #squid从一个缓存变成了一个Web服务器反向代理加速模式，

这个时候squid在80端口监听请求，同时和web server的请求端口(vhost vport)绑定，

这个时候请求到了squid，squid是不用转发请求的，而是直接要么从缓存中拿数据要么向绑定的端口直接请求数据。

accel ：反向代理加速模式

vhost ：支持域名或主机名来表示代理节点

vport ：支持IP和端口来表示代理节点

parent ：代表为父节点，上下关系，非平级关系

80 ：代理内部web服务器的80端口

0 ：没有使用icp（电信运营商），表示就一台squid服务器

no-query ：不做查询操作，直接获取数据

originserver ：指定是源服务器

round-robin ：指定 squid 通过轮询方式将请求分发到其中一台父节点

max_conn ：指定最大连接数

weight ： 指定权重

name ：设置别名

----------------------------------------------------------------------------------------------------------

//清空之前透明模式配置的 iptables 规则

iptables -F

iptables -t nat -F

systemctl stop httpd       #防止 httpd 服务使用的 80 端口号和 squid 反向代理配置的监听端口冲突

systemctl restart squid

netstat -antp | grep "squid"

#后端节点服务器设置

#节点1：

echo "this is test01" >> /var/www/html/index.html

#节点2：

echo "this is test02" >> /var/www/html/index.html

#客户机的域名映射配置

修改 C:\Windows\System32\drivers\etc\hosts 文件

192.168.233.20 www.kgc.com

echo "192.168.233.20 www.kgc.com" >>/etc/hosts

vim /etc/hosts

浏览器不开启代理访问 http://www.kgc.com

查看缓存命中情况

tail -f /usr/local/squid/var/logs/access.log

1631164427.547      0 192.168.80.200 TCP_MEM_HIT/200 381 GET http://www.kgc.com/ - HIER_NONE/- text/html

结果是客户机访问网址是可以轮询的，