何为反向代理?

在介绍反向代理之前,先来了解一下正向代理。

正向代理:如果把局域网外的Internet想象成一个巨大的资源库,则局域网中的客户端要访问Internet,则需要通过代理服务器来访问,这种代理服务就称为正向代理,下面是正向代理的原理图。
由于工作环境原因,日常工作只能局限于单位的局域网,如果想要访问互联网,怎么办呢?这就需要用到正向代理,本人经常用正向代理来进行上网

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反向代理:

看下面原理图,就一目了然。其实客户端对代理是无感知的,因为客户端不需要任何配置就可以访问,我们只需要将请求发送到反向代理服务器,由反向代理服务器去选择目标服务器获取数据后,在返回给客户端,此时反向代理服务器和目标服务器对外就是一个服务器,暴露的是代理服务器地址,隐藏了真实服务器 IP地址。

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正向代理和反向代理的区别,一句话就是:如果我们客户端自己用,就是正向代理。如果是在服务器用,用户无感知,就是反向代理。

Nginx配置文件

在学习 Nginx之前,要熟知它的配置文件,毕竟,下面需要做的所有配置(反向代理、负载均衡、动静分离等),都是基于它的配置文件。
Nginx默认的配置文件是在安装目录下的 conf目录下,后续对 Nginx的使用基本上都是对此配置文件进行相应的修改。完整的配置文件,可以看一下文章最后。修改过nginx.conf配置文件,记得要重启Nginx服务
配置文件中有很多#号,该符号表示注释内容,去掉所有以 #开头的段落,精简之后的配置文件内容如下(PS:其实注释掉的地方,都是一些功能的使用代码,需要用到的时候,取消注释即可):

# 主进程叫master,负责管理子进程,子进程叫worker
# worker_processes配置项表示开启几个业务进程,一般和cpu核数有关
worker_processes  1;

events {
    worker_connections  1024;
}

http {
    # include表示可以引入其他文件,此处表示引入http mime类型
    include       mime.types;
    default_type  application/octet-stream;
    sendfile        on;
    keepalive_timeout  65;

    # 虚拟主机,可以配置多个
    server {
        listen       80;
        server_name  localhost;

        location / {
            # 路径匹配之后,哪个目录下去匹配相应的网页,html是相对路径
            root   html;
            index  index.html index.htm;
        }

        error_page   500 502 503 504  /50x.html;
        location = /50x.html {
            root   html;
        }
    }

去掉注释信息后,可以将 nginx.conf 配置文件分为三部分

第一部分:全局块

 worker_processes  1024;

从配置文件开始到events块之间的内容,主要会设置一些影响Nginx服务器整体运行的配置指令,主要包括:配置运行Nginx服务器的用户(组)、允许生成的 worker process 数,进程PID存放路径、日志存放路径和类型以及配置文件的引入等。
上面这行 worker_processes 配置,是 Nginx 服务器并发处理服务的关键配置,该值越大,可以支持的并发处理量也越多,但是会受到硬件、软件等设备的约束。

第二部分:events 块

events {
    worker_connections  1024;
}

events 块涉及的指令主要影响Nginx服务器与用户的网络连接,常用的设置包括:是否开启对多 work process下的网络连接进行序列化,是否允许同时接收多个网络连接,选取哪种事件驱动模型来处理连接请求,每个 work process 可以同时支持的最大连接数等
上述例子就表示每个 work process 支持的最大连接数为 1024。这部分的配置对Nginx的性能影响较大,在实际中应该灵活配置。

第三部分:http 块

http {
    include       mime.types;
    default_type  application/octet-stream;
    sendfile        on;
    keepalive_timeout  65;

    server {
        listen       80;
        server_name  localhost;

        location / {
            root   html;
            index  index.html index.htm;
        }

        error_page   500 502 503 504  /50x.html;
        location = /50x.html {
            root   html;
    }
}

这部分是 Nginx 服务器配置中最频繁的部分,代理、缓存和日志定义等绝大多数功能和第三方模块的配置都在这里。需要注意的是:http 块也可以包括 http 全局块、server 块。下面的反向代理、动静分离、负载均衡都是在这部分中配置

  • http 全局块http 全局块配置的指令包括:文件引入、MIME-TYPE 定义、日志自定义、连接超时时间、单链接请求数上限等。
  • server 块:这块和虚拟主机有密切关系,从用户角度看,虚拟主机和一台独立的硬件主机是完全一样的,该技术的产生是为了节省互联网服务器硬件成本。

每个http块可以包括多个server块,而每个server块就相当于一个虚拟主机。而每个server块也分为全局server块,以及可以同时包含多个locaton块。

全局 server 块

最常见的配置是本虚拟机主机的监听配置和本虚拟主机的名称或`IP`配置。

location 块

一个 server 块可以配置多个 location 块。
这块的主要作用是:基于 Nginx 服务器接收到的请求字符串(例如 server_name/uri-string),对虚拟主机名称(也可以是 IP 别名)之外的字符串(例如 前面的 /uri-string)进行匹配,对特定的请求进行处理。地址定向、数据缓存和应答控制等功能,还有许多第三方模块的配置也在这里进行。
http {
    include       mime.types;
    default_type  application/octet-stream;
    sendfile        on;
    keepalive_timeout  65;

    server {
        listen       80;
        server_name  localhost;

        # 若请求路径像这样:www.xxxx/img/example.png
        # 则访问/img/目录下的文件时,nginx会去/var/www/image/img/目录下找文件
        location /img/ {
            root /var/www/image;
        }

        error_page   500 502 503 504  /50x.html;
        location = /50x.html {
            root   html;
    }
}

反向代理如何配置

反向代理实例一

实现效果:使用 Nginx 反向代理,访问www.123.com直接跳转到127.0.0.1:8080

注意:此处如果要想从www.123.com跳转到本机指定的ip,需要修改本机的hosts文件。此处略过

配置代码:

server {
    listen       80;
    server_name  192.168.17.129;

    location / {
        root   html;
        index  index.html index.htm;
        proxy_pass  http://127.0.0.1:8080
    }
}

如上配置,Nginx监听 80端口,访问域名为www.123.com(不加端口号时默认为 80端口),故访问该域名时会跳转到 127.0.0.1:8080 路径上。

此处的意思为:nginx 反向代理服务监听 192.168.17.129的80端口,如果有请求过来,则转到proxy_pass配置的对应服务器上,仅此而已。
在location下,同时配置root和proxy_pass选项时,两个选项只会二选一执行
此处不能配置https反向代理

反向代理实例二

实现效果:使用 Nginx 反向代理,根据访问的路径跳转到不同端口的服务中,Nginx 监听端口为 9001

访问http://192.168.17.129/edu/直接跳转到 127.0.0.1:8080
访问http://192.168.17.129/vod/直接跳转到 127.0.0.1:8081
第一步,需要准备两个 tomcat,一个 8080 端口,一个 8081 端口,并准备好测试的页面
第二步,修改 nginx 的配置文件,在 http 块中配置 server

server {
    listen       9001;
    server_name  192.168.17.129;

    location ~ /edu/ {
        proxy_pass  http://127.0.0.1:8080
    }

    location ~ /vod/ {
        proxy_pass  http://127.0.0.1:8081
    }
}

根据上面的配置,当请求到达 Nginx 反向代理服务器时,会根据请求路径不同进行分发到不同的服务上

实验结果:

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补充:location 指令说明

该指令用于匹配 URL, 语法如下

location [ = | ~ | ~* | ^~] uri {

}
  • = :用于不含正则表达式的 uri 前,要求请求字符串与 uri 严格匹配,如果匹配成功,就停止继续向下搜索并立即处理该请求
  • ~:用于表示 uri 包含正则表达式,并且区分大小写
  • ~*:用于表示 uri 包含正则表达式,并且不区分大小写
  • ^~:用于不含正则表达式的 uri 前,要求 Nginx 服务器找到标识 uri 和请求。字符串匹配度最高的 location 后,立即使用此 location 处理请求,而不再使用 location块中的正则 uri 和请求字符串做匹配。
    注意:如果 uri 包含正则表达式,则必须要有 ~ 或者 ~* 标识

Nginx反向代理场景实践

环境准备:

主机名 内网IP 外网IP 环境
lb01 172.16.1.5 10.0.0.5 nginx
web01 172.16.1.7 10.0.0.7 nginx

web01部署:

#配置需求
web01服务器,配置一个网站,监听在8080此时网站仅172网段的用户能访问
[root@web01 ~]# vim /etc/nginx/conf.d/web.conf
server {
        listen 8080;
        server_name localhost;

        location / {
                root /code_8080;
                index index.html;
                deny 10.0.0.0/24;
                allow all;
        }
}
[root@web01 conf.d]# mkdir /code_8080
[root@web01 conf.d]# echo "hellojiujiu" >/code_8080/index.html
[root@web01 conf.d]# systemctl restart nginx

lb01部署:

[root@lb01 ~]# cd /etc/nginx/conf.d/
[root@lb01 conf.d]# cat proxy_web_node1.conf 
server {
    listen 80;
    server_name nginx.dl.com;

    location / {
        proxy_pass http://172.16.1.7:8080;
    }
}

[root@lb01 conf.d]# systemctl enable nginx
[root@lb01 conf.d]# systemctl start nginx
#本地域名解析
10.0.0.5 nginx.dl.com
#浏览器访问,出现web01内容即可

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Nginx常用优化配置详解

1. `proxy_set_header Host $http_host;`
#该指令设置传递给后端服务器的请求头中的Host字段。$http_host变量是从客户端请求中自动提取的主机名部分。
2. `proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;`
#该指令设置传递给后端服务器的请求头中的X-Real-IP字段。$remote_addr变量由客户端IP地址填充,但在存在代理服务器的情况下可能不一定准确,此时通过此指令设置的X-Real-IP字段可以传递客户端的真实IP地址。
3. `proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;`
#该指令设置传递给后端服务器的请求头中的X-Forwarded-For字段。类似于上面的X-Real-IP字段,该字段也允许将请求发送者的IP地址传递给后端服务器,但此处使用的是$proxy_add_x_forwarded_for变量,它将前面发送者的IP地址附加到现有的X-Forwarded-For头中。
4. `proxy_connect_timeout 30;`
#该指令设置连接到后端服务器的超时时间。如果nginx在这个时间内无法与后端服务器建立连接,代理请求将被中止。
5. `proxy_send_timeout 60;`
#该指令设置向后端服务器发送数据的超时时间。如果nginx在这个时间内无法将所有报文发送到后端服务器,则请求将被中止。
6. `proxy_read_timeout 60;`
#该指令设置从后端服务器读取数据的超时时间。如果nginx在这个时间内没有读取到所有数据,则请求将被中止。
7. `proxy_buffering on;`
#该指令设置代理服务器是否缓冲响应。当设置为“on”时,响应将被缓冲,否则将不被缓冲。
8. `proxy_buffer_size 32k;`
#该指令设置单个缓冲区的大小。这个数字越大,代理服务器可以缓冲更多数据,但是设置一个过大的缓冲区可能会导致服务器内存使用过多。
9. `proxy_buffers 4 128k;`
#该指令设置Nginx代理服务器应该分配多少个缓冲区、以及每个缓冲区的大小,这里设置了4个缓冲区,每个缓冲区的大小为128k。这个参数和上面的`proxy_buffer_size`都关系到Nginx代理服务器缓存响应数据时所用的缓冲区。