nginx的负载均衡，代理等功能全解析

Nginx的负载均衡：

（1）nginx的算法： upstream目前支持 4 种方式的分配    
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。    
2)、weight    
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。    
2)、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。    
3)、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。    
4)、url_hash（第三方）

配置：

http {
...省略
upstream myserver {                                                           # 定义负载均衡服务器
        server 172.16.18.3:80 weight=1;                                    #权重高的匹配到的次数多。
        server 172.16.19.192:80 weight=2;
}
server {
        listen 80;
        server_name node1;
        add_header X-Via $server_addr;
location / {            
        root  /data/webapps/www/;             
        index index.html index.htm;             
        proxy_pass http://myserver;                                             #转发至负载均衡，有算法做匹配     
        }     
        location  /bbs {             
        proxy_pass http://172.16.18.3;                                         #特殊请求转发到指定服务器     
        }     
        error_page 500 502 503 504 /50x.html;                                 #错误返回sorry页     
        location = /50x.html {     
        root /data/webapps/www/;     
}
}

访问验证：
[root@node1 www]# curl http://172.16.18.1     
<h1>node2.luo.com</h1>     
[root@node1 www]# curl http://172.16.18.1     
<h1>node3</h1>     
[root@node1 www]# curl http://172.16.18.1     
<h1>node2.luo.com</h1>     
[root@node1 www]# curl http://172.16.18.1     
<h1>node2.luo.com</h1>     
[root@node1 www]# curl http://172.16.18.1     
<h1>node3</h1>

依据权重返回各服务器的结果！负载均衡功能实现！

Nginx的反向代理：

nginx的反向代理最重要的就是配置server段。在server段中定义代理服务器即可

配置：

全局配置不动，在http段中的server段中配置如下

server {        
listen 80;         
server_name node1.aolens.com;
    add_header X-Via $server_addr;                #添加头部信息X-Via 为服务器地址        location  / {             
    proxy_pass http://172.16.18.3;         
    }         
    error_page 500 502 503 504 /50x.html;         
    location = /50x.html {         
    root html;         
    }
    }
全局代理
[root@node1 www]# curl http://node1.aolens.com
<h1>bbs server</h1>
局部代理
server {        
listen 80;         
server_name node1.aolens.com;         
add_header X-Via $server_addr;     
location / {         
    root /data/webapps/www/;         
    index index.html index.htm;     
    }     
    location = /bbs/ {         
    proxy_pass http://172.16.18.3/;     
    }

可以使用curl命令对配置好的服务进行请求，以验正其效果：

[root@node1 www]# curl -I http://172.16.18.1/bbs/     
HTTP/1.1 200 OK     
Server: nginx/1.6.1     
Date: Mon, 22 Sep 2014 16:02:42 GMT     
Content-Type: text/html     
Content-Length: 20     
Last-Modified: Mon, 22 Sep 2014 15:48:56 GMT     
Connection: keep-alive     
ETag: "542044e8-14"     
X-Via: 172.16.18.1     
Accept-Ranges: bytes
[root@node1 www]# curl http://node1.aolens.com/bbs/     
<h1>bbs server</h1>
[root@node1 www]# curl http://node1.aolens.com     
<h1>node1</h1>

代理功能实现。

nginx在实现反向代理功能时的最重要指令为proxy_pass，它能够将location定义的某URI代理至指定的上游服务器(组)上。如下面的示例中，location的/url将被替换为上游服务器上的/newurl。    
location /url {    
proxy_pass http://www.magedu.com:8080/newurl;    
}

举例说明:

1,当proxy_pass后边跟的是http://node1.aolens.com;没有后边的url，请求到的路径便是转发路径+url

location /bbs { 
proxy_pass http://172.16.18.3; 
}

所以请求到的路径为172.16.18.3/bbs

2,当proxy_pass后边跟的是http://node1.aolens.com/;有后边的url，请求到的路径便是http://node1.aolens.com/,忽略location匹配的url.

location /bbs { 
proxy_pass http://172.16.18.3/; 
}

所以请求到的路径为172.16.18.3/

3,解释一下精确匹配应该注意的问题点

当location是精确匹配uri时，只有完全匹配到才会proxy_pass转发。

location = /bbs { 
proxy_pass http://172.16.18.3; 
}

大家想此时匹配到的是什么？是http://172.16.18.3/bbs吗？那么就错了，应为在访问/bbs时会默认加上/，所以访问的是/bbs/路径。精确无法匹配到，所以请求的路劲应该是：

http://127.0.0.1/bbs;也就是你本地的路径+/bbs。而无法匹配到，当然你前边还需要定义一个location / 访问的问本地路径。

那么

location = /bbs/ { 
proxy_pass http://172.16.18.3; 
}

请求的路径则为：http://172.16.18.3/bbs/

当你请求的是/bbs/url；那么一定不可能匹配到此location。

4,正则匹配

正则匹配有~（区分大小写），~*（不区分大小写），location匹配url时，直接将匹配到的url添加在porxy_pass代理的路径下。

例如：

location {~|~*}  {/bbs|/bbs/} { 
proxy_pass http://172.16.18.3; 
}

访问到的一定是http://172.16.18.3/bbs/;路径。此时不能为路径后添加url.否则会报错！

后续在url路径下的也全部属于此location匹配。路径为http://172.16.18.3/url;

只要bbs出现在url中就可以被匹配到。将匹配的url添加到porxy_pass后。如下，

缓冲区设定：

语法:	proxy_buffering on | off;
默认值:	proxy_buffering on;
上下文:	http, server, location

代理的时候，开启或关闭缓冲后端服务器的响应。

当开启缓冲时，nginx尽可能快地从被代理的服务器接收响应，再将它存入proxy_buffer_size和proxy_buffers指令设置的缓冲区中。如果响应无法整个纳入内存，那么其中一部分将存入磁盘上的临时文件。proxy_max_temp_file_size和proxy_temp_file_write_size指令可以控制临时文件的写入。

当关闭缓冲时，收到响应后，nginx立即将其同步传给客户端。nginx不会尝试从被代理的服务器读取整个请求，而是将proxy_buffer_size指令设定的大小作为一次读取的最大长度。

响应头“X-Accel-Buffering”传递“yes”或“no”可以动态地开启或关闭代理的缓冲功能。 这个能力可以通过proxy_ignore_headers指令关闭。

语法:	proxy_buffer_size size;
默认值:	proxy_buffer_size 4k|8k;
上下文:	http, server, location

设置缓冲区的大小为size。nginx从被代理的服务器读取响应时，使用该缓冲区保存响应的开始部分。这部分通常包含着一个小小的响应头。该缓冲区大小默认等于proxy_buffers指令设置的一块缓冲区的大小，但它也可以被设置得更小。

缓存：

语法	proxy_cache zone | off;
默认值:	proxy_cache off;
上下文:	http, server, location

指定用于页面缓存的共享内存。同一块共享内存可以在多个地方使用。off参数可以屏蔽从上层配置继承的缓存功能。缓存将遵从upstream服务器的响应报文首部中关于缓存的设定，如 "Expires"、"Cache-Control: no-cache"、 "Cache-Control: max-age=XXX"、"private"和"no-store" 等，但nginx在缓存时不会考虑响应报文的"Vary"首部。为了确保私有信息不被缓存，所有关于用户的私有信息可以upstream上通过"no-cache" or "max-age=0"来实现，也可在nginx设定proxy_cache_key必须包含用户特有数据如$cookie_xxx的方式实现，但最后这种方式在公共缓存上使用可能会有风险。因此，在响应报文中含有以下首部或指定标志的报文将不会被缓存。

Set-Cookie

Cache-Control containing "no-cache", "no-store", "private", or a "max-age" with a non-numeric or 0 value

Expires with a time in the past

X-Accel-Expires: 0

语法:	proxy_cache_key string;
默认值:	proxy_cache_key $scheme$proxy_host$request_uri;
上下文:	http, server, location

$uri设定在存储及检索缓存时用于“键”的字符串，可以使用变量为其值，但使用不当时有可能会为同一个内容缓存多次；另外，将用户私有信息用于键可以避免将用户的私有信息返回给其它用户；

定义如何生成缓存的键，比如

proxy_cache_key "$host$request_uri $cookie_user";

这条指令的默认值类似于下面字符串

proxy_cache_key $scheme$proxy_host$uri$is_args$args;

配置范例：

http {
    include mime.types;
    default_type application/octet-stream;
    sendfile on;
    keepalive_timeout 65; 
      proxy_cache_path /data/nginx/cache levels=1:2 keys_zone=STATIC:10m  inactive=24h max_size=1g; 

  server {
listen 80;
server_name node1;
    add_header X-Via $server_addr; 
  location / {
    root     /data/webapps/www/;
    index index.html index.htm; 
      proxy_pass http://www.magedu.com; 
      proxy_set_header Host $host; 
      proxy_cache STATIC; 
      proxy_cache_valid 200 1d; 
      proxy_cache_valid 301 302 10m; 
      proxy_cache_vaild any 1m; 
      proxy_cache_use_stale error timeout invalid_header updating http_500 http_502 http_503 http_504; 

  } } }

缓存前请求速度

缓存后请求速度

查看缓存目录会发现多了一个文件，这就是缓存文件

Nginx压缩：

对文本文件依靠nginx自己的压缩算法对文本文件进行压缩，有助于缓解带宽压力。

配置：http段

   

    gzip on;
    gzip_http_version 1.0;
    gzip_comp_level 2;                                          #压缩等级
    gzip_types text/plain text/css application/x-javascript text/xml applicati on/xml application/xml+rss text/javascript application/javascript application/json;                 #压缩数据类型
    gzip_disable msie6;                                        #以“用户代理”禁用gzip的响应请求头字段匹配任何指定的正则表达式。

未压缩前大小：577KB

压缩后大小为：50.4KB

Nginx限速配置 ：

nginx的限速功能通过limit_zone、limit_conn和limit_rate指令进行配置。首先需要在http上下文配置一个limit_zone，然后在需要的地方使用limit_conn和limit_rate 进行限速设置。

语法:	limit_conn zone number;
默认值:	无
上下文:	http, server, location

指定一块已经设定的共享内存空间，以及每个给定键值的最大连接数。当连接数超过最大连接数时，服务器将会返回 503 (Service Temporarily Unavailable) 错误。比如，如下配置

limit_conn_zone $binary_remote_addr zone=addr:10m;
server {
    location /download/ {
        limit_conn addr 1;

        limit_rate 50k;        #限速
    }

表示，同一 IP 同一时间只允许有一个连接。

limit_rate 50k; 对每个连接限速50k. 注意，这里是对连接限速，而不是对IP限速。如果一个IP允许三个并发连接，那么这个IP就是限速为limit_rate×3，在设置的时候要根据自己的需要做设置调整，要不然会达不到自己希望的目的。

Nginx对URL的跳转：

url跳转是指在访问特定的url时跳转到指定的页面。

server {
        listen 80;
        server_name node1;
        add_header X-Via $server_addr;
    location / {
        root /data/webapps/www;
        index index.html;
    location /bbs {
        rewrite /bbs/  /proxy/index.html break;
        proxy_pass http://172.16.18.1;
        }
        }

当你访问http://172.16.18.1/bbs;时会自动跳转到http://172.16.18.1/proxy;  可以看到请求到的状态码是304 Not Modified

Nginx配置虚拟主机：

1，基于域名的访问：

http { 
  server { 
  listen 80; 
  server_name www.aolens.com;
root /data/webapps/www;  index index.html; 
  } 
  server { 
  listen 80; 
  server_name web.aolens.com;
root /data/webapps/web;  index index.html; 
  } 
  }

2，基于端口的访问：

http {   
server {  
listen 80;  
server_name www.aolens.com;
root /data/webapps/www;  
index index.html;  
}  
server {  
listen 8080;  
server_name web.aolens.com;
root /data/webapps/web;  
index index.html;  
}  }

3，基于IP访问
http {  
server {  
listen 172.16.18.1：80;  
server_name www.aolens.com;
root /data/webapps/www;  
index index.html;  
}  
server {  
listen:172.16.18.5：80;  
server_name web.aolens.com;
root /data/webapps/web;  
index index.html;  
}  }
4，还可以基于端口IP来访问
http{
server { 
  listen 172.16.18.3:80; 
  server_name www.aolens.com; 
  location / { 
  root /usr/share/nginx/a; 
  index index.html index.htm; 
  }
server {
        listen 172.16.18.6:8080;
        server_name web.aolens.com;
        root /usr/share/nginx/b;
        index index.html index.htm;
}  
}
[root@node3 conf.d]# curl http://172.16.18.3 
  <h1>aaaaaaa</h1> 
  [root@node3 conf.d]# curl http://172.16.18.6 
  curl: (7) couldn't connect to host 
  [root@node3 conf.d]# curl http://172.16.18.6:8080 
  <h1>bbbbbbb</h1>

Nginx基于用户认证：

语法:	auth_basic string | off;
默认值:	auth_basic off;
上下文:	http, server, location, limit_except

开启使用“HTTP基本认证”协议的用户名密码验证。 指定的参数被用作域。 参数off可以取消继承自上一个配置等级 auth_basic 指令的影响。

语法:	auth_basic string | off;
默认值:	auth_basic off;
上下文:	http, server, location, limit_except

配置案例：

server { 
  listen 80; 
  server_name node1; 
  add_header X-Via $server_addr; 
  location / { 
  auth_basic "Restricted"; 
  auth_basic_user_file /etc/nginx/.htpasswd; 
  root /data/webapps/www; 
  index index.html; 
  location /bbs { 
  rewrite /bbs /proxy/index.html break; 
  proxy_pass http://172.16.18.1; 
  }}
[root@node1 conf]# htpasswd -cm /etc/nginx/.htpasswd aolens                 为用户创建密码文件 
  New password: 
  Re-type new password: 
  Adding password for user aolens

Nginx状态监控：

显示nginx的状态信息，没有http那么详细。简单一提

location /nginx_status {

  stub_status on;

  access_log off;

}