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Nginx正反向代理及负载均衡等功能实现配置代码实例

时间：2019-12-11来源：系统城作者：电脑系统城

这篇文章主要介绍了Nginx正反向代理及负载均衡等功能实现配置代码实例,文中通过示例代码介绍的非常详细，对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,需要的朋友可以参考下

系统环境：

VirtualBox Manager

Centos6.4

nginx1.10.0

IP对应的机器名：

IP 机器名 角色名

10.0.0.139 [elk] client

10.0.0.136 [lvs-master] nginx server

10.0.0.137 [kvm] web server 1

10.0.0.111 [lvs-backup] web server 2

一、正向代理

1.1 环境介绍

1.2 配置介绍

Nginx server:(内网地址：10.0.0.136，外网地址：172.16.27.64)

使用VirtualBox Manager虚拟出双网卡。


 
  1. [root@lvs-master conf.d]# ifconfig
  2. eth0 Link encap:Ethernet HWaddr 08:00:27:30:56:99
  3. inet addr:10.0.0.136 Bcast:10.255.255.255 Mask:255.0.0.0
  4. inet6 addr: fe80::a00:27ff:fe30:5699/64 Scope:Link
  5. UP BROADCAST RUNNING MULTICAST MTU:1500 Metric:1
  6. RX packets:891978 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
  7. TX packets:9509 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
  8. collisions:0 txqueuelen:1000
  9. RX bytes:81841095 (78.0 MiB) TX bytes:13339058 (12.7 MiB)
  10.  
  11. eth1 Link encap:Ethernet HWaddr 08:00:27:55:4C:72
  12. inet addr:172.16.27.64 Bcast:172.16.27.255 Mask:255.255.255.0
  13. inet6 addr: fe80::a00:27ff:fe55:4c72/64 Scope:Link
  14. UP BROADCAST RUNNING MULTICAST MTU:1500 Metric:1
  15. RX packets:913671 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
  16. TX packets:22712 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
  17. collisions:0 txqueuelen:1000
  18. RX bytes:109369858 (104.3 MiB) TX bytes:1903855 (1.8 MiB)
  19.  
  20. lo Link encap:Local Loopback
  21. inet addr:127.0.0.1 Mask:255.0.0.0
  22. inet6 addr: ::1/128 Scope:Host
  23. UP LOOPBACK RUNNING MTU:16436 Metric:1
  24. RX packets:36222 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
  25. TX packets:36222 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
  26. collisions:0 txqueuelen:0
  27. RX bytes:3899937 (3.7 MiB) TX bytes:3899937 (3.7 MiB) 

 
  1. [root@lvs-master conf.d]# cat zxproxy.conf
  2. server {
  3. listen 80; #监听的端口
  4. server_name 10.0.0.136; #server的内容地址，与client需要网络互通
  5.  
  6.  
  7. resolver 172.16.5.1; #DNS，这个是DNS，访问外网
  8. location / {
  9. proxy_pass http://$http_host$request_uri; #$http_host和$request_uri是nginx系统变量，不需要替换，保持原样
  10. }

Nginx client:

只有一个内网网卡，通过访问Nginx server去访问internet，其实翻墙、肉鸡、之类的俗称就是这个原理。


 
  1. [root@kvm ~]# ifconfig
  2. eth0 Link encap:Ethernet HWaddr 08:00:27:72:8C:3B
  3. inet addr:10.0.0.137 Bcast:10.255.255.255 Mask:255.0.0.0
  4. inet6 addr: fe80::a00:27ff:fe72:8c3b/64 Scope:Link
  5. UP BROADCAST RUNNING MULTICAST MTU:1500 Metric:1
  6. RX packets:1462448 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
  7. TX packets:21130 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
  8. collisions:0 txqueuelen:1000
  9. RX bytes:145119904 (138.3 MiB) TX bytes:2814635 (2.6 MiB)
  10.  
  11. lo Link encap:Local Loopback
  12. inet addr:127.0.0.1 Mask:255.0.0.0
  13. inet6 addr: ::1/128 Scope:Host
  14. UP LOOPBACK RUNNING MTU:16436 Metric:1
  15. RX packets:60800 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
  16. TX packets:60800 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
  17. collisions:0 txqueuelen:0
  18. RX bytes:4831102 (4.6 MiB) TX bytes:4831102 (4.6 MiB)
  19.  
  20. [root@kvm ~]# wget www.baidu.com
  21. --2016-06-08 13:02:08-- http://www.baidu.com/
  22. 正在解析主机 www.baidu.com... 失败：域名解析暂时失败。 #无法访问百度
  23. wget: 无法解析主机地址 “www.baidu.com”
  24.  
  25. [root@kvm ~]# export http_proxy=http://10.0.0.136:80 #设定环境变量，指定代理服务器的ip及端口
  26.  
  27. [root@kvm ~]# wget www.baidu.com #可以成功访问百度了
  28. --2016-06-08 13:08:15-- http://www.baidu.com/
  29. 正在连接 10.0.0.136:80... 已连接。
  30. 已发出 Proxy 请求，正在等待回应... 200 OK
  31. 长度：未指定 [text/html]
  32. 正在保存至: “index.html.1”
  33.  
  34. [ <=> ] 99,762 --.-K/s in 0.07s
  35.  
  36. 2016-06-08 13:08:16 (1.36 MB/s) - “index.html.1” 已保存 [99762]

二、反向代理

介绍文章同正向代理

2.1 环境介绍

1.下面来看下测试页面:


 
  1. [root@kvm ~]# yum install httpd
  2. [root@kvm ~]# echo "<html>10.0.0.137</html>" > /var/www/html/index.html
  3. [root@lvs-backup ~]# yum install httpd
  4. [root@lvs-backup~]# echo "<html>10.0.0.111</html>" > /var/www/html/index.html

2.看下效果：


 
  1. [root@lvs-backup html]# curl 10.0.0.111
  2. <html>
  3. 10.0.0.111
  4. </html>
  5. [root@lvs-backup html]# curl 10.0.0.137
  6. <html>
  7. 10.0.0.137
  8. </html>
  9. ##都成功了，我们进行下一步。

2.2 配置介绍


 
  1. [root@lvs-master conf.d]# ls #nginx目录下的配置文件
  2. zxproxy.conf
  3. [root@lvs-master conf.d]# cp zxproxy.conf fxproxy.conf #复制一份，之前是正向代理，现在是反向代理
  4. [root@lvs-master conf.d]# mv zxproxy.conf zxproxy.conf.bak

 
  1. [root@lvs-master conf.d]# cat fxproxy.conf
  2. server {
  3. listen 80;
  4. server_name 10.0.0.136; #根据环境介绍，nginx server ip
  5.  
  6. location / {
  7. proxy_pass http://10.0.0.137; #被代理的服务器ip
  8. }
  9.  
  10. #proxy_pass: proxy_pass URL
  11. #默认值：NO
  12. #使用字段：location，location中的if字段
  13. #这个参数设置被代理服务器的地址和被映射的URL，地址可以使主机名、域名、IP加端口的模式，如：
  14. #proxy_pass http://192.168.1.6:8099/linuxtone/;
  15.  
  16. [root@lvs-master conf.d]# service nginx restart #重启加载配置

看下结果：


 
  1. #先登录到实验环境中的clinet机上，ip如下：
  2. [root@elk ~]# ifconfig
  3. eth0 Link encap:Ethernet HWaddr 08:00:27:3D:40:40
  4. inet addr:10.0.0.139 Bcast:10.255.255.255 Mask:255.0.0.0
  5. inet6 addr: fe80::a00:27ff:fe3d:4040/64 Scope:Link
  6. UP BROADCAST RUNNING MULTICAST MTU:1500 Metric:1
  7. RX packets:2618345 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
  8. TX packets:247926 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
  9. collisions:0 txqueuelen:1000
  10. RX bytes:336182790 (320.6 MiB) TX bytes:35145157 (33.5 MiB)
  11.  
  12. lo Link encap:Local Loopback
  13. inet addr:127.0.0.1 Mask:255.0.0.0
  14. inet6 addr: ::1/128 Scope:Host
  15. UP LOOPBACK RUNNING MTU:16436 Metric:1
  16. RX packets:177352 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
  17. TX packets:177352 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
  18. collisions:0 txqueuelen:0
  19. RX bytes:26547640 (25.3 MiB) TX bytes:26547640 (25.3 MiB)
  20.  
  21. [root@elk ~]# curl 10.0.0.136 #访问反向代理服务器
  22. <html>
  23. 10.0.0.137
  24. </html>
  25. #我们看到访问代理服务器，结果被转发到了web server1上。
  26.  
  27. #接下来我们分别看下nginx-server和web-server1的日志：
  28. nginx-server：
  29. [root@lvs-master ~]# tail /var/log/nginx/access.log
  30. 10.0.0.139- - [08/Jun/2016:15:35:43 +0800] "GET / HTTP/1.1" 200 26 "-" "curl/7.19.7
  31. (x86_64-redhat-linux-gnu) libcurl/7.19.7 NSS/3.19.1 Basic ECC zlib/1.2.3 libidn/1.18 libssh2/1.4.2" "-"
  32.  
  33. web-server：
  34. [root@kvm httpd]# tail /var/log/httpd/access_log
  35. 10.0.0.136 - - [08/Jun/2016:15:21:12 +0800] "GET / HTTP/1.0" 200 26 "-" "curl/7.19.7
  36. (x86_64-redhat-linux-gnu) libcurl/7.19.7 NSS/3.19.1 Basic ECC zlib/1.2.3 libidn/1.18 libssh2/1.4.2"
  37.  
  38. ##我们看到nginx-server上的nginx的日志，显示访问的用户是10.0.0.139也就是我们环境的clinet，
  39. #而web-server上显示的ip是10.0.0.136，也就是nginx-server。
  40. #说白了反向代理，对客户来说nginx-server就是真正的服务器，实际上，当用户访问nginx-server的时候，会将请求转发到
  41. #web-server1上，然后web-server1将请求的结果发给nginx-server，然后由ngin小-server将请求的结果转交给用户。
  42.  
  43. #在web-server上看到的都是代理的ip，能不能也看到真实用户的ip呢？
  44.  
  45. [root@lvs-master conf.d]# cat fxproxy.conf
  46. server {
  47. listen 80;
  48. server_name 10.0.0.136; #根据环境介绍，nginx server ip
  49.  
  50. location / {
  51. proxy_pass http://10.0.0.137; #被代理的服务器ip
  52. proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr; #多了这行
  53. }

 
  1. [root@lvs-master conf.d]# service nginx restart
  2. [root@kvm ~]# tail /var/log/httpd/access_log
  3. 10.0.0.136 - - [08/Jun/2016:16:10:53 +0800] "GET / HTTP/1.0" 200 26 "-" "curl/7.19.7
  4. (x86_64-redhat-linux-gnu) libcurl/7.19.7 NSS/3.19.1 Basic ECC zlib/1.2.3 libidn/1.18 libssh2/1.4.2"
  5.  
  6. #改了之后还是显示的是代理服务器的ip,我们去web-server上修改下配置
  7. [root@kvm ~]# vim /etc/httpd/conf/httpd.conf
  8. LogFormat "%h %l %u %t \"%r\" %>s %b \"%{Referer}i\" \"%{User-Agent}i\"" combined
  9. LogFormat "%h %l %u %t \"%r\" %>s %b" common
  10. LogFormat "%{Referer}i -> %U" referer
  11. LogFormat "%{User-agent}i" agent
  12.  
  13. #修改为：(%h指的的访问的主机，现在改为访问的真实主机ip)
  14. LogFormat "%{X-Real-IP}i</span> %l %u %t \"%r\" %>s %b \"%{Referer}i\" \"%{User-Agent}i\"" combined
  15. LogFormat "%h %l %u %t \"%r\" %>s %b" common
  16. LogFormat "%{Referer}i -> %U" referer
  17. LogFormat "%{User-agent}i" agent</span>


 
  1. [root@kvm ~]# service httpd restart
  2. 停止 httpd： [确定]
  3. 正在启动 httpd： [确定]
  4.  
  5. [root@kvm ~]# tail /var/log/httpd/access_log
  6. 10.0.0.136 - - [08/Jun/2016:16:10:53 +0800] "GET / HTTP/1.0" 200 26 "-" "curl/7.19.7
  7. (x86_64-redhat-linux-gnu) libcurl/7.19.7 NSS/3.19.1 Basic ECC zlib/1.2.3 libidn/1.18 libssh2/1.4.2"
  8. <span style="color:#FF0000;">10.0.0.139</span> - - [08/Jun/2016:16:16:01 +0800] "GET / HTTP/1.0" 200 26 "-" "curl/7.19.7
  9. (x86_64-redhat-linux-gnu) libcurl/7.19.7 NSS/3.19.1 Basic ECC zlib/1.2.3 libidn/1.18libssh2/1.4.2"
  10. #已经变成了真实的访问地址

代理多个web服务器：


 
  1. [root@lvs-master conf.d]# cat fxproxy.conf
  2. server {
  3. listen 80;
  4. server_name 10.0.0.136;
  5.  
  6. location / {
  7. proxy_pass http://10.0.0.137;
  8. proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
  9. }
  10. location /web2 { #多加个location
  11. proxy_pass http://10.0.0.111;
  12. proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
  13. }
  14.  
  15. [root@lvs-backup ~]# cd /var/www/html/ #进入10.0.0.111这个web-server2
  16. [root@lvs-backup html]# mkdir web
  17. [root@lvs-backup html]# echo "<html>10.0.0.111</html>" > index.html
  18. #我们去client上访问试试：
  19. [root@elk ~]# curl 10.0.0.136/web2/
  20. <html>
  21. 10.0.0.111
  22. </html>
  23. #访问成功

三、负载均衡

负载均衡实现的方式有很多，常用的lvs四层负载均衡，nginx是七层负载均衡，可以网上查询相关资料。

3.1 环境介绍

3.2 配置介绍

1.upstream是Nginx的HTTP Upstream模块，这个模块通过一个简单的调度算法来实现客户端IP到后端服务器的负载均衡。在上面的设定中，通过upstream指令指定了一个负载均衡器的名称1.2.3.4。这个名称可以任意指定，在后面需要用到的地方直接调用即可。

2.Nginx的负载均衡模块目前支持4种调度算法，下面进行分别介绍，其中后两项属于第三方调度算法。

  • 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，如果后端某台服务器宕机，故障系统被自动剔除，使用户访问不受影响。Weight 指定轮询权值，Weight值越大，分配到的访问机率越高，主要用于后端每个服务器性能不均的情况下。
  • ip_hash。每个请求按访问IP的hash结果分配，这样来自同一个IP的访客固定访问一个后端服务器，有效解决了动态网页存在的session共享问题。
  • 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。
  • url_hash。此方法按访问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，可以进一步提高后端缓存服务器的效率。Nginx本身是不支持url_hash的，如果需要使用这种调度算法，必须安装Nginx 的hash软件包。

3.upstream 支持的状态参数

在HTTP Upstream模块中，可以通过server指令指定后端服务器的IP地址和端口，同时还可以设定每个后端服务器在负载均衡调度中的状态。常用的状态有：

  • 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。max_fails可以和fail_timeout一起使用。

注，当负载调度算法为ip_hash时，后端服务器在负载均衡调度中的状态不能是weight和backup。
我们来看下具体配置：

 


 
  1. [root@lvs-master conf.d]# cat ../nginx.conf
  2. http {
  3. include /etc/nginx/mime.types;
  4. default_type application/octet-stream;
  5.  
  6. log_format main '$remote_addr - $remote_user [$time_local] "$request" '
  7. '$status $body_bytes_sent "$http_referer" '
  8. '"$http_user_agent" "$http_x_forwarded_for"';
  9.  
  10. access_log /var/log/nginx/access.log main;
  11.  
  12. sendfile on;
  13. #tcp_nopush on;
  14.  
  15. keepalive_timeout 65;
  16.  
  17. #gzip on;
  18. upstream 1.2.3.4 {
  19. server 10.0.0.111:80;
  20. server 10.0.0.137:80;
  21. }
  22. include /etc/nginx/conf.d/*.conf;
  23. }
  24.  
  25. [root@lvs-master conf.d]# cat slb.confserver
  26. {
  27. location / {
  28. proxy_pass http://1.2.3.4; proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
  29. }
  30. #注，upstream是定义在server{ }之外的，不能定义在server{ }内部。定义好upstream之后，用proxy_pass引用一下即可。

4.测试结果


 
  1. [root@elk ~]# curl 10.0.0.136
  2. <html>
  3. 10.0.0.111
  4. </html>
  5. [root@elk ~]# curl 10.0.0.136
  6. <html>
  7. 10.0.0.137
  8. </html>
  9. [root@elk ~]# curl 10.0.0.136
  10. <html>
  11. 10.0.0.111
  12. </html>
  13. #结果是server1,2交替出现，说明默认是轮询方式的负载均衡。

5.健康检查

一般健康检查都需要搞个keepalived，但nginx也有相应的参数可以设置。

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。max_fails可以和fail_timeout一起使用，进行健康状态检查。


 
  1. [root@lvs-master conf.d]# cat ../nginx.conf
  2. http {
  3. include /etc/nginx/mime.types;
  4. default_type application/octet-stream;
  5.  
  6. log_format main '$remote_addr - $remote_user [$time_local] "$request" '
  7. '$status $body_bytes_sent "$http_referer" '
  8. '"$http_user_agent" "$http_x_forwarded_for"';
  9.  
  10. access_log /var/log/nginx/access.log main;
  11.  
  12. sendfile on;
  13. #tcp_nopush on;
  14.  
  15. keepalive_timeout 65;
  16.  
  17. #gzip on;
  18. upstream 1.2.3.4 {
  19. server 10.0.0.111:80 weight=1 max_fails=2 fail_timeout=2;
  20. server 10.0.0.137:80 weight=1 max_fails=2 fail_timeout=2;
  21. }
  22. include /etc/nginx/conf.d/*.conf;
  23. }
  24. [root@lvs-master conf.d]# service nginx restart

6.测试下结果


 
  1. [root@kvm httpd]# service httpd stop #关闭web-server1服务
  2. [root@elk ~]# curl 10.0.0.136
  3. <html>
  4. 10.0.0.111
  5. </html>
  6. [root@elk ~]# curl 10.0.0.136
  7. <html>
  8. 10.0.0.111
  9. </html>
  10. #现在只能访问web-server2了。
  11.  
  12. [root@kvm httpd]# service httpd start #打开web-server1服务
  13. [root@elk ~]# curl 10.0.0.136
  14. <html>
  15. 10.0.0.111
  16. </html>
  17. [root@elk ~]# curl 10.0.0.136
  18. <html>
  19. 10.0.0.137
  20. </html>
  21. [root@elk ~]# curl 10.0.0.136
  22. <html>
  23. 10.0.0.111
  24. </html>

7.ip_hash的负载均衡


 
  1. [root@lvs-master conf.d]# cat ../nginx.conf
  2. upstream 1.2.3.4 {
  3. ip_hash;
  4. server 10.0.0.111:80 weight=1 max_fails=2 fail_timeout=2;
  5. server 10.0.0.137:80 weight=1 max_fails=2 fail_timeout=2;
  6. }
  7. [root@lvs-master conf.d]# service nginx restart
  8. 停止 nginx： [确定]
  9. 正在启动 nginx： [确定]
  10.  
  11. [root@elk ~]# curl 10.0.0.136
  12. <html>
  13. 10.0.0.137
  14. </html>
  15. [root@elk ~]# curl 10.0.0.136
  16. <html>
  17. 10.0.0.137
  18. </html>
  19. #配置这种负载均衡后，>每个请求按访问IP的hash结果分配，这样来自同一个IP的访客固定访问一个后端服务器，
  20. #有效解决了动态网页存在的session共享问题。（一般电子商务网站用的比较多）

以上就是本文的全部内容，希望对大家的学习有所帮助，也希望大家多多支持我们。

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