Linux运维 第三阶段 （十六） nginx（2）

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Linux运维 第三阶段 （十六） nginx（2）

一、相关概念：

代理（你到我这请求我没有，我可以帮你去请求）

正向代理（forward proxy内网用户的client想上互联网，通过代理到互联网去取数据，数据返回到代理上，代理构建响应返回至client（代理内网用户访问互联网上服务器的数据）；可将正向代理服务器理解为秘书（对内声称只要想上网我什么都能做，但实际是互联网上的某个服务器提供的内容））

反向代理（reverse proxy我们的服务器不允许直接访问，在前端放一代理，所有的互联网上的客户端想要访问，得将请求提交至前面的代理上，而代理服务器仅在需要时才找后端服务器；可将反向代理服务器理解为总管（它对外声称它就是web-server，但其实是它后端服务器提供的功能）

请求方法（GET、POST、HEAD、PUT、TRACE、OPTION、CONNECTION、DELETE）

常用指令：

proxy_pass（实现反向代理）

fastcgi_pass（php的反向代理）

upstream（实现负载均衡）

proxy_cache_path、proxy_cache、proxy_cache_valid（实现缓存功能）

add_header（在协议首部添加标签）

rewrite（URL重写）

valid_referers（防盗链功能，结合if实现）

gzip on;（开启此功能可节约带宽，并节省报文到达client的时间，并不是什么情况下都压缩，如果在缓存时候压缩会带来负作用，会降低命中率，如第一次第一个用户请求的内容缓存后压缩了，当第二个用户访问相同内容时将不能从缓存中响应）

gzip_proxied（设置压缩策略，什么情况下压缩，什么情况下不压缩，如有no-cache、expired、no-store、private、auth）

gzip_comp_level（设置响应时的压缩比，1-9个级别，默认1）

二、操作及相关要点（1、反向代理；2、负载均衡；3、缓存；4、rewrite和referer；5、读写分离）：

准备：

node1（192.168.41.134 安装nginx）

node2（192.168.41.135 安装httpd）

node3（192.168.41.136 安装httpd）

1、反向代理：

在《第三阶段（十五）理解LNMP》中，提供的对fastcfgi的反向代理：

        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;

        }

syntax：proxy_pass  URL;

（1）实现对主页反向代理（将location中root换为proxy_pass）：

node1-side：

[root@node1 ~]# vim /etc/nginx/nginx.conf

    server {

       listen       80;

       server_name  www.magedu.com;

        location / {

            proxy_pass http://192.168.41.135:80;

        }

         ……

}

node2-side：

[root@node2 ~]# cd /var/www/html

[root@node2 html]# cat index.html

RS1.magedu.com

[root@node2 html]# service httpd status

httpd (pid 10858) 正在运行...

（2）实现对指定的URI反向代理：

node1-side：

[root@node1 ~]# cd /etc/nginx

[root@node1 nginx]# vim nginx.conf

        location /forum {

            proxy_pass http://192.168.41.135:80/bbs;

        }

node2-side：

[root@node2 html]# cd

[root@node2 ~]# cd /var/www/html

[root@node2 html]# mkdir bbs

[root@node2 html]# echo "bbs.magedu.com" > bbs/index.html

测试时在浏览器上输入URL会自动跳转至后端192.168.41.135/bbs

（3）若在location中使用模式匹配，则在proxy_pass所指定的后端server上不能使用uri路径，否则提示配置文件语法错误：

node1-side：

[root@node1 nginx]# vim nginx.conf（此例中/forum会自动附加在后端server上，如http://192.168.41.134/forum-->http://192.168.41.135/forum；proxy_set_header指令表示将用户请求转至后端服务器上时构建首部信息，目的在后端server上的访问日志记录的是client自身IP而不是代理的IP，为方便以后分析使用（若不添加此项后端server记录的是代理的地址，以后分析这些数据是没意义的）；$remote_addr表示client地址，是nginx core模块提供的变量，core模块提供的变量有很多，如$remote_port,$remote_user,$request_filename,$request_body,$request_method,$request_uri,$schema,$server_addr,$server_name,$server_port,$server_protocol,$uri等等，可以直接引用）

        location ~* ^/forum {

            proxy_pass http://192.168.41.135:80;

            proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;

        }

[root@node1 nginx]# !service

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]

node2-side：

[root@node2 html]# mkdir forum

[root@node2 html]# echo "forum.magedu.com" > forum/index.html

[root@node2 html]# vim /etc/httpd/conf/httpd.conf（更改如下配置，真正实现让后端server记录的日志中是真正的client地址）

LogFormat "%{X-Real-IP}i %l %u %t \"%r\" %>s %b \"%{Referer}i\"\"%{User-Agent}i\"" combined

[root@node2 html]# !service

service httpd restart

停止 httpd：                                              [确定]

正在启动 httpd：                                           [确定]

[root@node2 html]# tail -2 /var/log/httpd/access_log（第一条记录是更改前的是代理的地址，第二条记录则是真正client的地址，由于此处虚拟机网络设置的是NAT模式（我工作的场所需要安装iNODE客户端才能连接公司内网，所以只有虚拟机设置了NAT模式才能与本机连接）所以显示的是网关，这里就不再更改网络配置了）

192.168.41.134 - - [23/Dec/2015:06:05:59+0800] "GET /forum/ HTTP/1.0" 304 - "-" "Mozilla/5.0(Windows NT 6.1) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/45.0.2454.26Safari/537.36 OPR/32.0.1948.4 (Edition beta)"

192.168.41.1 - - [23/Dec/2015:06:07:51+0800] "GET /forum/ HTTP/1.0" 304 - "-" "Mozilla/5.0(Windows NT 6.1) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/45.0.2454.26Safari/537.36 OPR/32.0.1948.4 (Edition beta)"

2、负载均衡load balance：

upstream

将后端多个服务器归并为一组，在组中定义LB调度算法；

在http{}之内server{}之外定义；

upstream中的server定义每一个后端服务器，server之后只能跟IP或名称不能加入http://，之后还可跟其它参数，如weight=NUM、max_fails=NUM、fail_timeout=TIME、backup，其中有weight表示使用rr算法，默认值是1，若没写weight，server上方也没写schedule表示此server不参加LB；backup（类似keepalived中的sorry_server）表示备用服务器，可用于RS全挂掉后在反向代理服务器上提供错误页面；

schedule调度算法（rr、ip_hash、least_conn），默认roundrobin，ip_hash（始终将同一client的请求转至同一RS）

node1-side：

[root@node1 nginx]# !vim（websrvs为自定义的组名）

vim nginx.conf

    upstream websrvs {

        server 192.168.41.135 weight=1 max_fails=2 fail_timeout=2;

        server 192.168.41.136 weight=1 max_fails=2 fail_timeout=2;

        server 127.0.0.1:8080 backup;

    }

    server {

        listen       80;

        server_name  www.magedu.com;

        location / {

            proxy_pass http://websrvs;

            proxy_set_header X-Real-IP$remote_addr;

        }

    }

    server {

        listen 8080;

        server_name localhost;

        location / {

            root /web/errorpages;

            index index.html;

        }

    }

[root@node1 nginx]# mkdir /web/errorpages-pv

mkdir: 已创建目录"/web/errorpages"

[root@node1 nginx]# echo "Sorry,the server is maintaining" > /web/errorpages/index.html

[root@node1 nginx]# !service

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]

node3-side：

[root@node3 ~]# cd /var/www/html

[root@node3 html]# vim index.html

[root@node3 html]# echo "RS2.magedu.com" > index.html

[root@node3 html]# service httpd start

正在启动 httpd：                                           [确定]

测试：

[root@node2 html]# service httpd stop

停止 httpd：                                              [确定]

[root@node3 html]# service httpd stop

停止 httpd：                                               [确定]

若schedule使用ip_hash，则不能使用backup，否则会报配置文件语法错误：

    upstream websrvs {

        ip_hash;

        server 192.168.41.135 max_fails=2 fail_timeout=2;

        server 192.168.41.136 max_fails=2 fail_timeout=2;

    }

[root@node1 nginx]# netstat -tnlua | awk ‘/:80/{S[$NF]++}END{for (A in S) print A,S[A]}‘

TIME_WAIT 4

ESTABLISHED 1

LISTEN 2

LB扩展（当后端有不同的服务器组，如app-server组处理动态内容，image-server组，file-server组）：

upstream phpsrvs  {

 server……;

 server……;

}

location ~*  \.php$  {

 fastcgi_pass  http://phpsrvs;

}

upstream imagesrvs  {

 server……;

 server……;

}

location ~*  “\.(jpg|jpeg|png|gif)$”  {

 proxy_pass  http://imagesrvs;

}

upstream filesrvs  {

 server……;

 server……;

}

location /  {

 root  /web/htdoc;

 index  index.html;

}

3、缓存：

nginx有两类缓存cache：共享内存，主要用于键存储（缓存的查找键key）及缓存对象的元数据；磁盘空间（存储数据）

proxy_cache_path在http{}之内server{}之外定义，该指令定义的是nginx有缓存功能（缓存能力），但具体谁要用到缓存要在location{}中使用proxy_cache指令定义

注：缓存是分级的，浏览器自己的缓存是私有缓存（private cache），而nginx的缓存是公共的（public cache，所有用户都可用）

注：nginx不仅可以缓存web object（见以下举例），也可为日志提供缓存功能（client的每次访问都要记入日志，为日志打开缓冲区），还可为fastcgi打开缓存功能

open_log_cache（日志缓存，先写入内存中，在适当时间再同步到文件中）

open_file_cache（打开文件缓存，nginx作为server，要处理用户所请求的内容，要打开很多文件响应给用户，尤其是元数据，打开后缓存在nginx所管理的内存中，加速响应过程）

fastcgi_cache（慎用，若第一次将php的执行结果缓存好，之后后端server的处理逻辑改了，这时响应的还是之前的内容）

注：nginx的limit也基于共享内存实现

syntax：

proxy_cache_path  PATH [levels=LEVELS] keys_zone=NAME:SIZE [max_size=SIZE];

其中levels=LEVELS（定义缓存目录（子目录级别，子目录级别最多三级且每级目录名最多两个字符），目的使命名方式简单，如要缓存1000W万个对象，若都放到一个目录下则需要有1000W个变化，命名会复杂，若一级子目录有10个，则每个子目录下有100W个对象，再分二级、三级子目录，则其下的每个子目录有1W个对象，不仅使得命名容易也使定位查找更快，而且路径引用也不复杂）

例：levels=1:2（1表示一级子目录，2表示二级子目录；同时1又表示一级子目录由1个字符组成，2同时又表示二级子目录由2个字符组成，最多可有三级子目录，每级子目录最多2个字符），常用的有levels=1:2、levels=1:2:1、levels=1:1:1

keys_zone=NAME:SIZE（给共享内存命名，重要，此处的名字要被使用缓存者引用）

max_size=SIZE（缓存空间并不是越大越好，大了管理会复杂，小了清理缓存会降低命中率（缓存空间若存满了，由cache_manager根据LRU算法将之前没用到的缓存清理掉，若刚清出去又要用，这就未命中，又要重新获取），空间多大合适，要根据实际情况测试，如果增大空间命中率提升，则这个空间就要加大）

proxy_cache ZONE_NAME;（define a shared memory zone used for caching）

proxy_cache_valid  [CODE] TIME;（sets caching time for different response codes）

[root@node1 nginx]# !vim

vim nginx.conf

proxy_cache_path /etc/nginx/cache/first levels=1:2:1 keys_zone=first:20m max_size=1g;

  upstream websrvs {

       server 192.168.41.135 weight=1 max_fails=2 fail_timeout=2;

       server 192.168.41.136 weight=1 max_fails=2 fail_timeout=2;

       server 127.0.0.1:8080 backup;

    }

   server {

       listen       80;

       server_name  www.magedu.com;

        location / {

           proxy_pass http://websrvs;

           proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;

            proxy_cache first;

            proxy_cache_valid 200 10m;

       }

    }

[root@node1 nginx]# mkdir cache/first -pv

mkdir: 已创建目录 "cache"

mkdir: 已创建目录"cache/first"

[root@node1 nginx]# service nginx reload

验证：测试时因为缓存命中了，LB也不起作用将不再找后端server，使用浏览器快捷键ctrl+F5（或shift+F5）可控制不使用浏览器自身缓存（在开发者工具：request headers：no-cache），使用add_header（每一次构建响应时为client增加新的标签）这样在client就可看出缓存是否命中

[root@node1 nginx]# !vim（$server_addr服务器地址，$upstream_cache_status状态有HIT、MISS、EXPIRED、BYPASS、UPDATING、STALE、REVALIDATED）

vim nginx.conf

   server {

       listen       80;

       server_name  www.magedu.com;

        add_header X-Via $server_addr;

        add_header X-Cache $upstream_cache_status;

       location / {

           proxy_pass http://websrvs;

           proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;

           proxy_cache first;

           proxy_cache_valid 200 10m;

       }

}

注：此处语句可合并为：add_header X-Cache “$upstream_cache_status from $server_addr”;

$upstream_cache_status（该变量是ngx_http_upstream_module提供的）

$server_addr（该变量是由ngx_http_core_module提供的）

[root@node1 nginx]# service nginx stop

停止 nginx：                                              [确定]

[root@node1 nginx]# ls cache/first/2/b3/7/bc9c9eed354a58d3c2bde97d0a7d7b32

[root@node1 nginx]# rm -rf cache/first/*（将缓存删除，再次重新验证）

[root@node1 nginx]# service nginx start

正在启动 nginx：                                           [确定]

再次ctrl+F5刷新

[root@node1 nginx]# cp nginx.conf nginx.conf.example

[root@node1 nginx]# cp nginx.conf.default nginx.conf

cp：是否覆盖"nginx.conf"？ y

4、rewrite和referer：

ngx_http_rewrite_module支持正则表达式，指令有break、return、rewrite、if

if (condition) {……}

测试：单目；双目（=|!=|~|!~|~*|!~*）

注：~，区分字符大小写，匹配为真，不匹配为假；!~，区分字符大小写，不匹配为真，匹配为假；~*，不区分字符大小写，匹配为真，不匹配为假；!~*，不区分字符大小写，不匹配不真，匹配为假；=，精确匹配，匹配为真，不匹配为假；!=，精确匹配，不匹配为真，匹配为假

例：if ($request_method = “POST”) {}

if ($request_uri ~* “/forum” {}

rewrite REGEX  REPLACEMENT  [FLAG];（用在server、location和if上下文中）

FLAG有四个值：

last（本次重写完成之后，重启下轮检查）

break（本次重写结束之后，直接执行后续操作，通常在某个非根下使用break）

redirect（302，临时重定向，returns a temporary redirect with the 302 code）

permanent（301，永久重定向，returns a permanent redirect with the 301 code）

例1（跨服务器重定向）：

[root@node1 nginx]# vim nginx.conf

       location / {

           root   html;

           index  index.html index.htm;

            rewrite ^/bbs/(.*)$ http://192.168.41.135/forum/$1;

       }

[root@node1 nginx]# service nginx restart

[root@node2 html]# cat /var/www/html/forum/index.html

forum.magedu.com

测试：

例2（本机内重定向，隐式重定向，client看不出来状态码正常200）：

[root@node1 nginx]# !vim

vim nginx.conf

       location / {

           root   html;

           index  index.html index.htm;

            rewrite ^/bbs/(.*)$ /forum/$1;

       }

[root@node1 nginx]# mkdir /usr/html/forum

[root@node1 nginx]# echo "the serveris nginx,134" > /usr/html/forum/index.html

[root@node1 nginx]# !service

补充：若出现循环，则会持续定向10次自动退出，如：

rewrite  “^/bbs/(.*)/images/(.*)\.jpg$”  http://www.magedu.com/bbs/$2/images/$1.jpg  last;

ngx_http_referer_module（ngx_http_referer_moduleis used to block access to a site for requests with invalid values in the “referer”header field，定义哪些引用有效，防盗链，常用的指令valid_referers（定义有效的引用，specifies the “referer” request header field values that will causethe embedded $invalid_referer variable to be set to an empty string）

例：

location /photos/  {

  valid_referers  none blocked  www.mydomain.com  mydomain.com;

  if ($invalid_referer)  {

return  403;

  }

}

注：none（在地址栏输入的，the “referer” field is missing in the request header）

blocked（类似启用防火墙法则，只要valid_referers这行中没有定义的就是不合法的，the “referer” field is present in the request header,but its valuehas been deleted by a firewall or proxy server; such values are strings that donot start with http://or https://）

5、读写分离（指定仅允许后端某一server可上传文件，后端另一server可访问）：

webDAV（web-based distributed authoring and versioning），一种基于HTTP/1.1的通信协议，并扩展了HTTP/1.1，在GET、POST、HEAD等几个HTTP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和解锁unlock，还可支持文件的版本控制

node2-side：

[root@node2 html]# vim /etc/httpd/conf/httpd.conf

……

LoadModule dav_module modules/mod_dav.so

LoadModule dav_fs_modulemodules/mod_dav_fs.so

<Directory"/var/www/html">

……

Dav on

……

</Directory>

[root@node2 html]# service httpd restart

[root@node2 html]# setfacl -m u:apache:rwx /var/www/html

[root@node2 html]# getfacl /var/www/html

getfacl: Removing leading ‘/‘ from absolutepath names

# file: var/www/html

# owner: root

# group: root

user::rwx

user:apache:rwx

group::r-x

mask::rwx

other::r-x

node3-side：

[root@node3 ~]# cat /var/www/html/index.html

RS2.magedu.com

node1-side：

[root@node1 nginx]# !vim

vim nginx.conf

       location / {

            proxy_pass http://192.168.41.136;

            if ($request_method ="PUT") {

                proxy_pass http://192.168.41.135;

            }

       }

[root@node1 nginx]# !service

service nginx reload

nginx: the configuration file/etc/nginx/nginx.conf syntax is ok

nginx: configuration file/etc/nginx/nginx.conf test is successful

验证：读取

验证：上传

[root@node1 nginx]# curl -T /etc/hosts http://192.168.41.134（上传文件）

<!DOCTYPE HTML PUBLIC "-//IETF//DTDHTML 2.0//EN">

<html><head>

<title>201 Created</title>

</head><body>

<h1>Created</h1>

<p>Resource /hostshas been created.</p>

<hr />

<address>Apache/2.2.15 (Red Hat)Server at 192.168.41.135 Port 80</address>

</body></html>

注：此处未将135、136做同步，所以只能直接访问192.168.41.135/hosts

以上是学习《马哥运维课程》做的笔记

本文出自 “Linux运维重难点学习笔记” 博客，谢绝转载！

Linux运维 第三阶段 （十六） nginx（2）

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