nginx的反向代理的工作原理

喜欢ヅ旅行 2023-10-06 15:12 21阅读 0赞

#### **nginx Proxy 代理** ####

#### **1、代理原理** ####

*  **反向代理服务的实现：**  
    需要有一个负载均衡设备（即反向代理服务器）来分发用户请求，将用户请求分发到后端正真提供服务的服务器上。服务器返回自己的服务到负载均衡设备。负载均衡设备将服务器的服务返回用户。

![738a1ae1bfc502b3005ffe764a80ee54.png][]

#### **2、正/反向代理的区别** ####

*  正向代理：  
    正向代理的过程隐藏了真实的请求客户端，服务器不知道真实的客户端是谁，客户端请求的服务都被代理服务器代替请求。我们常说的代理也就是正向代理，正向代理代理的是请求方，也就是客户端；

反向代理：

**反向代理的过程隐藏了真实的服务器，客户不知道真正提供服务的人是谁，客户端请求的服务都被代理服务器处理。反向代理代理的是响应方，也就是服务端；**我们请求[www.csdn.net][]时这[www.csdn.net][]就是反向代理服务器，真实提供服务的服务器有很多台，反向代理服务器会把我们的请求分转发到真实提供服务的各台服务器。Nginx就是性能非常好的反向代理服务器，用来做负载均衡。

访问[www.csdn.net][]是正向代理的过程

![23bcffe6e031c46e80742e84e7a19ae2.png][]

**两者的区别在于代理的对象不一样**：

正向代理中代理的对象是客户端。

反向代理中代理的对象是服务端。

#### **4、知识扩展2** ####

1.  HTTP Server和Application Server的区别和联系  
    Apache/nignx是静态服务器（HTTP Server）：  
    **Nginx优点：负载均衡、反向代理、处理静态文件优势。nginx处理静态请求的速度高于apache**  
    **Apache优点：相对于Tomcat服务器来说处理静态文件是它的优势，速度快。Apache是静态解析，适合静态HTML、图片等**  
    HTTP Server（Nginx/Apache）常用做静态内容服务和代理服务器，将外来请求转发给后面的应用服务（tomcat，jboss,php等）。  
    应用服务器(tomcat/jboss/php)是动态服务器（Application Server）：  
    应用服务器Application Server，则是一个应用执行的容器。它首先需要支持开发语言的 Runtime（对于 Tomcat 来说，就是 Java，若是Ruby/Python 等其他语言开发的应用也无法直接运行在 Tomcat 上）。

**5、nginx Proxy 配置**

1、代理模块

ngx_http_proxy_module

**2、启用 nginx proxy 代理**

环境两台nginx真实服务器

a、nginx-1 启动网站(内容)（作为网站服务器）

nginx-1的ip:10.0.105.199
    已经编译安装好，检查nginx是否启动是否可以访问

b、nginx-2 启动代理程序

nginx-2的ip:10.0.105.202
    配置nginx的yum源直接yum安装
    启动
    编辑nginx的配置文件:
    [root@nginx-server ~]# vim /etc/nginx/conf.d/default.conf
    server {
        server {
        listen       80;
        server_name  localhost;
    
        location / {
        proxy_pass http://10.0.105.199:80;
        proxy_redirect default;
        proxy_set_header Host $http_host;
        proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
        proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
    
        proxy_connect_timeout 30;
        proxy_send_timeout 60;
        proxy_read_timeout 60;
        }
    }
    重新加载nginx配置文件
    [root@nginx-server ~]# nginx -s reload

c、nginx proxy 具体配置详解

proxy_pass ：真实服务器的地址，可以是ip也可以是域名和url地址
    proxy_redirect ：如果真实服务器使用的是的真实IP:非默认端口。则改成IP：默认端口。
    proxy_set_header：重新定义或者添加发往后端服务器的请求头
    proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;#只记录连接服务器的上一个ip地址信息。
    proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for; #通过这个选项可以记录真正客户端机器的ip地址
    
    proxy_connect_timeout：:后端服务器连接的超时时间发起三次握手等候响应超时时间
    proxy_send_timeout：后端服务器数据回传时间，就是在规定时间之内后端服务器必须传完所有的数据
    proxy_read_timeout ：nginx接收upstream（上游/真实） server数据超时, 默认60s, 如果连续的60s内没有收到1个字节, 连接关闭。像长连接

**注意**：proxy\_pass http:// 填写nginx-1服务器的地址。

d、 使用PC客户端访问nginx-2服务器地址 浏览器中输入[http://10.0.105.202][http_10.0.105.202] (也可以是nginx-2服务器的域名)

成功访问nginx-1服务器页面 e、 观察nginx-1服务器的日志

10.0.105.202 - - [27/Jun/2019:15:54:17 +0800] "GET / HTTP/1.0" 304 0 "-" "Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/75.0.3770.100 Safari/537.36" "10.0.105.207"

10.0.105.202 代理服务器地址

10.0.105.207 客户机地址。

访问成功。 记录了客户机的IP和代理服务器的IP

**6、Nginx负载均衡**

1、upstream配置

首先给大家说下 upstream 这个配置的，这个配置是写一组被代理的服务器地址，然后配置负载均衡的算法.

upstream testapp { 
          server 10.0.105.199:8081;
          server 10.0.105.202:8081;
        }
     server {
            ....
            location / {         
               proxy_pass  http://testapp;  #请求转向 testapp 定义的服务器列表         
            }

#### **1、负载均衡算法** ####

**upstream 支持4种负载均衡调度算法**

A、`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;

B、`ip_hash`:每个请求按访问IP的hash结果分配，同一个IP客户端固定访问一个后端服务器。可以保证来自同一ip的请求被打到固定的机器上，可以解决session问题。

C、`url_hash`: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。

D、`fair`:这是比上面两个更加智能的负载均衡算法。此种算法可以依据页面大小和加载时间长短智能地进行负载均衡，也就是根据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。`Nginx`本身是不支持 `fair`的，如果需要使用这种调度算法，必须下载Nginx的 `upstream_fair`模块。

**2、配置实例**

1、热备：如果你有2台服务器，当一台服务器发生事故时，才启用第二台服务器给提供服务。服务器处理请求的顺序：AAAAAA突然A挂啦，BBBBBBBBBBBBBB.....

upstream myweb { 
          server 172.17.14.2:8080; 
          server 172.17.14.3:8080 backup;  #热备     
        }

2、轮询：nginx默认就是轮询其权重都默认为1，服务器处理请求的顺序：ABABABABAB....

upstream myweb { 
          server 172.17.14.2:8080; 
          server 172.17.14.3:8080;      
        }

3、加权轮询：跟据配置的权重的大小而分发给不同服务器不同数量的请求。如果不设置，则默认为1。下面服务器的请求顺序为：ABBABBABBABBABB....

upstream myweb { 
          server 172.17.14.2:8080 weight=1;
          server 172.17.14.3:8080 weight=2;
    }

4、ip\_hash:nginx会让相同的客户端ip请求相同的服务器。

upstream myweb { 
          server 172.17.14.2:8080; 
          server 172.17.14.3:8080;
          ip_hash;
        }

5、nginx负载均衡配置状态参数

*  down，表示当前的server暂时不参与负载均衡。
 *  backup，预留的备份机器。当其他所有的非backup机器出现故障或者忙的时候，才会请求backup机器，因此这台机器的压力最轻。
 *  max\_fails，允许请求失败的次数，默认为1。当超过最大次数时，返回proxy\_next\_upstream 模块定义的错误。
 *  fail\_timeout，在经历了max\_fails次失败后，暂停服务的时间单位秒。max\_fails可以和fail\_timeout一起使用。

upstream myweb { 
          server 172.17.14.2:8080 weight=2 max_fails=2 fail_timeout=2;
          server 172.17.14.3:8080 weight=1 max_fails=2 fail_timeout=1;    
        }

如果你像跟多更深入的了解 nginx 的负载均衡算法，nginx官方提供一些插件大家可以了解下。

#### **3、nginx配置7层协议** ####

举例讲解下什么是7层协议，什么是4层协议。

（1）7层协议

OSI（Open System Interconnection）是一个开放性的通行系统互连参考模型，他是一个定义的非常好的协议规范，共包含七层协议。直接上图，这样更直观些：

![474595a79fd0009c36b26cdf972bdc34.png][]

好，详情不进行仔细讲解，可自行查找！

（3）协议配置

这里我们举例，在nginx做负载均衡，负载多个服务，部分服务是需要7层的，部分服务是需要4层的，也就是说7层和4层配置在同一个配置文件中。

准备三台机器:

代理服务IP:10.0.105. --配置本地host解析域名；

后端服务器IP:nginx-a ：10.0.105.199/nginx-b：10.0.105.202(yum安装)后端服务器将nginx服务启动

配置代理服务器的nginx配置文件

worker_processes  4;
    
    worker_rlimit_nofile 102400;
    
    
    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;
        keepalive_timeout  65;
        gzip  on;
    
        upstream testweb {
        ip_hash;
        server 10.0.105.199:80 weight=2 max_fails=2 fail_timeout=2s;
        server 10.0.105.202:80 weight=2 max_fails=2 fail_timeout=2s;
         }
        server {
            listen       80;
            server_name  www.test.com;
            charset utf-8;
            #access_log  logs/host.access.log  main;
            location / {
            proxy_pass http://testweb;
             proxy_set_header Host $host:$server_port;
             proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
             proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
                }
    
            error_page   500 502 503 504  /50x.html;
            location = /50x.html {
                root   html;
                }
        }
    }

202服务器yum安装的创建新的配置文件:

[root@nginx-server ~]# cd /etc/nginx/conf.d/
    [root@nginx-server conf.d]# cp default.conf test.conf
    [root@nginx-server conf.d]# cat test.conf 
    server {
        listen       80;
        server_name  localhost;
    
        location / {
             root   /usr/share/nginx/html;
             index  index.html index.htm;
        }
    }
    [root@nginx-server ~]# nginx -s reload

浏览器测试访问:

[http://www.test.com/][http_www.test.com]

4层协议方法（扩展）

（2）4层协议

TCP/IP协议 之所以说TCP/IP是一个协议族，是因为TCP/IP协议包括TCP、IP、UDP、ICMP、RIP、TELNETFTP、SMTP、ARP、TFTP等许多协议，这些协议一起称为TCP/IP协议。

从协议分层模型方面来讲，TCP/IP由四个层次组成：网络接口层、网络层、传输层、应用层。

![1aec7206c71bb69dd635a48ca900607c.png][]

nginx在1.9.0的时候，增加了一个 stream 模块，用来实现四层协议（网络层和传输层）的转发、代理、负载均衡等。stream模块的用法跟http的用法类似，允许我们配置一组TCP或者UDP等协议的监听.

配置案例:

#4层tcp负载 
    stream {
                upstream myweb {
                    hash $remote_addr consistent;
                    server 172.17.14.2:8080;
                    server 172.17.14.3:8080;
            }
            server {
                listen 82;
                proxy_connect_timeout 10s;
                proxy_timeout 30s;
                proxy_pass myweb;
            }
    }

[738a1ae1bfc502b3005ffe764a80ee54.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/738a1ae1bfc502b3005ffe764a80ee54.png
[www.csdn.net]: http://www.csdn.net
[23bcffe6e031c46e80742e84e7a19ae2.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/23bcffe6e031c46e80742e84e7a19ae2.png
[http_10.0.105.202]: http://10.0.105.202
[474595a79fd0009c36b26cdf972bdc34.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/474595a79fd0009c36b26cdf972bdc34.png
[http_www.test.com]: http://www.test.com/
[1aec7206c71bb69dd635a48ca900607c.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/1aec7206c71bb69dd635a48ca900607c.png