Nginx正反向代理及负载均衡等功能实现配置代码实例
时间：2021-06-20 08:48:40 | 栏目：Nginx | 点击：次
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。
[root@lvs-master conf.d]# ifconfig
eth0 Link encap:Ethernet HWaddr 08:00:27:30:56:99
inet addr:10.0.0.136 Bcast:10.255.255.255 Mask:255.0.0.0
inet6 addr: fe80::a00:27ff:fe30:5699/64 Scope:Link
UP BROADCAST RUNNING MULTICAST MTU:1500 Metric:1
RX packets:891978 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
TX packets:9509 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
collisions:0 txqueuelen:1000
RX bytes:81841095 (78.0 MiB) TX bytes:13339058 (12.7 MiB)
eth1 Link encap:Ethernet HWaddr 08:00:27:55:4C:72
inet addr:172.16.27.64 Bcast:172.16.27.255 Mask:255.255.255.0
inet6 addr: fe80::a00:27ff:fe55:4c72/64 Scope:Link
UP BROADCAST RUNNING MULTICAST MTU:1500 Metric:1
RX packets:913671 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
TX packets:22712 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
collisions:0 txqueuelen:1000
RX bytes:109369858 (104.3 MiB) TX bytes:1903855 (1.8 MiB)
lo Link encap:Local Loopback
inet addr:127.0.0.1 Mask:255.0.0.0
inet6 addr: ::1/128 Scope:Host
UP LOOPBACK RUNNING MTU:16436 Metric:1
RX packets:36222 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
TX packets:36222 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
collisions:0 txqueuelen:0
RX bytes:3899937 (3.7 MiB) TX bytes:3899937 (3.7 MiB)
[root@lvs-master conf.d]# cat zxproxy.conf
server {
listen 80; #监听的端口
server_name 10.0.0.136; #server的内容地址，与client需要网络互通
resolver 172.16.5.1; #DNS，这个是DNS，访问外网
location / {
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
}
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。
[root@kvm ~]# ifconfig
eth0 Link encap:Ethernet HWaddr 08:00:27:72:8C:3B
inet addr:10.0.0.137 Bcast:10.255.255.255 Mask:255.0.0.0
inet6 addr: fe80::a00:27ff:fe72:8c3b/64 Scope:Link
UP BROADCAST RUNNING MULTICAST MTU:1500 Metric:1
RX packets:1462448 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
TX packets:21130 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
collisions:0 txqueuelen:1000
RX bytes:145119904 (138.3 MiB) TX bytes:2814635 (2.6 MiB)
lo Link encap:Local Loopback
inet addr:127.0.0.1 Mask:255.0.0.0
inet6 addr: ::1/128 Scope:Host
UP LOOPBACK RUNNING MTU:16436 Metric:1
RX packets:60800 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
TX packets:60800 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
collisions:0 txqueuelen:0
RX bytes:4831102 (4.6 MiB) TX bytes:4831102 (4.6 MiB)
[root@kvm ~]# wget www.baidu.com
--2016-06-08 13:02:08-- http://www.baidu.com/
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
wget: 无法解析主机地址 “www.baidu.com”
[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
[root@kvm ~]# wget www.baidu.com #可以成功访问百度了
--2016-06-08 13:08:15-- http://www.baidu.com/
正在连接 10.0.0.136:80... 已连接。
已发出 Proxy 请求，正在等待回应... 200 OK
长度：未指定 [text/html]
正在保存至: “index.html.1”
[ <=> ] 99,762 --.-K/s in 0.07s
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:
[root@kvm ~]# yum install httpd [root@kvm ~]# echo "<html>10.0.0.137</html>" > /var/www/html/index.html [root@lvs-backup ~]# yum install httpd [root@lvs-backup~]# echo "<html>10.0.0.111</html>" > /var/www/html/index.html
2.看下效果：
[root@lvs-backup html]# curl 10.0.0.111 <html> 10.0.0.111 </html> [root@lvs-backup html]# curl 10.0.0.137 <html> 10.0.0.137 </html> ##都成功了，我们进行下一步。
2.2 配置介绍
[root@lvs-master conf.d]# ls #nginx目录下的配置文件 zxproxy.conf [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 [root@lvs-master conf.d]# mv zxproxy.conf zxproxy.conf.bak
[root@lvs-master conf.d]# cat fxproxy.conf
server {
listen 80;
server_name 10.0.0.136; #根据环境介绍，nginx server ip
location / {
proxy_pass http://10.0.0.137; #被代理的服务器ip
}
#proxy_pass: proxy_pass URL
#默认值：NO
#使用字段：location，location中的if字段
#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：
#proxy_pass http://192.168.1.6:8099/linuxtone/;
[root@lvs-master conf.d]# service nginx restart #重启加载配置
看下结果：
#先登录到实验环境中的clinet机上，ip如下：
[root@elk ~]# ifconfig
eth0 Link encap:Ethernet HWaddr 08:00:27:3D:40:40
inet addr:10.0.0.139 Bcast:10.255.255.255 Mask:255.0.0.0
inet6 addr: fe80::a00:27ff:fe3d:4040/64 Scope:Link
UP BROADCAST RUNNING MULTICAST MTU:1500 Metric:1
RX packets:2618345 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
TX packets:247926 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
collisions:0 txqueuelen:1000
RX bytes:336182790 (320.6 MiB) TX bytes:35145157 (33.5 MiB)
lo Link encap:Local Loopback
inet addr:127.0.0.1 Mask:255.0.0.0
inet6 addr: ::1/128 Scope:Host
UP LOOPBACK RUNNING MTU:16436 Metric:1
RX packets:177352 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
TX packets:177352 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
collisions:0 txqueuelen:0
RX bytes:26547640 (25.3 MiB) TX bytes:26547640 (25.3 MiB)
[root@elk ~]# curl 10.0.0.136 #访问反向代理服务器
<html>
10.0.0.137
</html>
#我们看到访问代理服务器，结果被转发到了web server1上。
#接下来我们分别看下nginx-server和web-server1的日志：
nginx-server：
[root@lvs-master ~]# tail /var/log/nginx/access.log
10.0.0.139- - [08/Jun/2016:15:35:43 +0800] "GET / HTTP/1.1" 200 26 "-" "curl/7.19.7
(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" "-"
web-server：
[root@kvm httpd]# tail /var/log/httpd/access_log
10.0.0.136 - - [08/Jun/2016:15:21:12 +0800] "GET / HTTP/1.0" 200 26 "-" "curl/7.19.7
(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"
##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，
#而web-server上显示的ip是10.0.0.136，也就是nginx-server。
#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
#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。
#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？
[root@lvs-master conf.d]# cat fxproxy.conf
server {
listen 80;
server_name 10.0.0.136; #根据环境介绍，nginx server ip
location / {
proxy_pass http://10.0.0.137; #被代理的服务器ip
proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr; #多了这行
}
[root@lvs-master conf.d]# service nginx restart
[root@kvm ~]# tail /var/log/httpd/access_log
10.0.0.136 - - [08/Jun/2016:16:10:53 +0800] "GET / HTTP/1.0" 200 26 "-" "curl/7.19.7
(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"
#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
[root@kvm ~]# vim /etc/httpd/conf/httpd.conf
LogFormat "%h %l %u %t \"%r\" %>s %b \"%{Referer}i\" \"%{User-Agent}i\"" combined
LogFormat "%h %l %u %t \"%r\" %>s %b" common
LogFormat "%{Referer}i -> %U" referer
LogFormat "%{User-agent}i" agent
#修改为：(%h指的的访问的主机，现在改为访问的真实主机ip)
LogFormat "%{X-Real-IP}i</span> %l %u %t \"%r\" %>s %b \"%{Referer}i\" \"%{User-Agent}i\"" combined
LogFormat "%h %l %u %t \"%r\" %>s %b" common
LogFormat "%{Referer}i -> %U" referer
LogFormat "%{User-agent}i" agent</span>
[root@kvm ~]# service httpd restart 停止 httpd： [确定] 正在启动 httpd： [确定] [root@kvm ~]# tail /var/log/httpd/access_log 10.0.0.136 - - [08/Jun/2016:16:10:53 +0800] "GET / HTTP/1.0" 200 26 "-" "curl/7.19.7 (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" <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 (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" #已经变成了真实的访问地址
代理多个web服务器：
[root@lvs-master conf.d]# cat fxproxy.conf
server {
listen 80;
server_name 10.0.0.136;
location / {
proxy_pass http://10.0.0.137;
proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
}
location /web2 { #多加个location
proxy_pass http://10.0.0.111;
proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
}
[root@lvs-backup ~]# cd /var/www/html/ #进入10.0.0.111这个web-server2
[root@lvs-backup html]# mkdir web
[root@lvs-backup html]# echo "<html>10.0.0.111</html>" > index.html
#我们去client上访问试试：
[root@elk ~]# curl 10.0.0.136/web2/
<html>
10.0.0.111
</html>
#访问成功
三、负载均衡
负载均衡实现的方式有很多，常用的lvs四层负载均衡，nginx是七层负载均衡，可以网上查询相关资料。
3.1 环境介绍
3.2 配置介绍
1.upstream是Nginx的HTTP Upstream模块，这个模块通过一个简单的调度算法来实现客户端IP到后端服务器的负载均衡。在上面的设定中，通过upstream指令指定了一个负载均衡器的名称1.2.3.4。这个名称可以任意指定，在后面需要用到的地方直接调用即可。
2.Nginx的负载均衡模块目前支持4种调度算法，下面进行分别介绍，其中后两项属于第三方调度算法。
- 轮询（默认）。每个请求按时间顺序逐一分配到不同的后端服务器，如果后端某台服务器宕机，故障系统被自动剔除，使用户访问不受影响。Weight 指定轮询权值，Weight值越大，分配到的访问机率越高，主要用于后端每个服务器性能不均的情况下。
- ip_hash。每个请求按访问IP的hash结果分配，这样来自同一个IP的访客固定访问一个后端服务器，有效解决了动态网页存在的session共享问题。
- fair。这是比上面两个更加智能的负载均衡算法。此种算法可以依据页面大小和加载时间长短智能地进行负载均衡，也就是根据后端服务器的响应时间来分配请求，响应时间短的优先分配。Nginx本身是不支持fair的，如果需要使用这种调度算法，必须下载Nginx的upstream_fair模块。
- url_hash。此方法按访问url的hash结果来分配请求，使每个url定向到同一个后端服务器，可以进一步提高后端缓存服务器的效率。Nginx本身是不支持url_hash的，如果需要使用这种调度算法，必须安装Nginx 的hash软件包。
3.upstream 支持的状态参数
在HTTP Upstream模块中，可以通过server指令指定后端服务器的IP地址和端口，同时还可以设定每个后端服务器在负载均衡调度中的状态。常用的状态有：
- down，表示当前的server暂时不参与负载均衡。
- backup，预留的备份机器。当其他所有的非backup机器出现故障或者忙的时候，才会请求backup机器，因此这台机器的压力最轻。
- max_fails，允许请求失败的次数，默认为1。当超过最大次数时，返回proxy_next_upstream 模块定义的错误。
- fail_timeout，在经历了max_fails次失败后，暂停服务的时间。max_fails可以和fail_timeout一起使用。
注，当负载调度算法为ip_hash时，后端服务器在负载均衡调度中的状态不能是weight和backup。
我们来看下具体配置：
[root@lvs-master conf.d]# cat ../nginx.conf
http {
include /etc/nginx/mime.types;
default_type application/octet-stream;
log_format main '$remote_addr - $remote_user [$time_local] "$request" '
'$status $body_bytes_sent "$http_referer" '
'"$http_user_agent" "$http_x_forwarded_for"';
access_log /var/log/nginx/access.log main;
sendfile on;
#tcp_nopush on;
keepalive_timeout 65;
#gzip on;
upstream 1.2.3.4 {
server 10.0.0.111:80;
server 10.0.0.137:80;
}
include /etc/nginx/conf.d/*.conf;
}
[root@lvs-master conf.d]# cat slb.confserver
{
location / {
proxy_pass http://1.2.3.4; proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
}
#注，upstream是定义在server{ }之外的，不能定义在server{ }内部。定义好upstream之后，用proxy_pass引用一下即可。
4.测试结果
[root@elk ~]# curl 10.0.0.136 <html> 10.0.0.111 </html> [root@elk ~]# curl 10.0.0.136 <html> 10.0.0.137 </html> [root@elk ~]# curl 10.0.0.136 <html> 10.0.0.111 </html> #结果是server1,2交替出现，说明默认是轮询方式的负载均衡。
5.健康检查
一般健康检查都需要搞个keepalived，但nginx也有相应的参数可以设置。
max_fails，允许请求失败的次数，默认为1。当超过最大次数时，返回proxy_next_upstream 模块定义的错误。
fail_timeout，在经历了max_fails次失败后，暂停服务的时间。max_fails可以和fail_timeout一起使用，进行健康状态检查。
[root@lvs-master conf.d]# cat ../nginx.conf
http {
include /etc/nginx/mime.types;
default_type application/octet-stream;
log_format main '$remote_addr - $remote_user [$time_local] "$request" '
'$status $body_bytes_sent "$http_referer" '
'"$http_user_agent" "$http_x_forwarded_for"';
access_log /var/log/nginx/access.log main;
sendfile on;
#tcp_nopush on;
keepalive_timeout 65;
#gzip on;
upstream 1.2.3.4 {
server 10.0.0.111:80 weight=1 max_fails=2 fail_timeout=2;
server 10.0.0.137:80 weight=1 max_fails=2 fail_timeout=2;
}
include /etc/nginx/conf.d/*.conf;
}
[root@lvs-master conf.d]# service nginx restart
6.测试下结果
[root@kvm httpd]# service httpd stop #关闭web-server1服务 [root@elk ~]# curl 10.0.0.136 <html> 10.0.0.111 </html> [root@elk ~]# curl 10.0.0.136 <html> 10.0.0.111 </html> #现在只能访问web-server2了。 [root@kvm httpd]# service httpd start #打开web-server1服务 [root@elk ~]# curl 10.0.0.136 <html> 10.0.0.111 </html> [root@elk ~]# curl 10.0.0.136 <html> 10.0.0.137 </html> [root@elk ~]# curl 10.0.0.136 <html> 10.0.0.111 </html>
7.ip_hash的负载均衡
[root@lvs-master conf.d]# cat ../nginx.conf
upstream 1.2.3.4 {
ip_hash;
server 10.0.0.111:80 weight=1 max_fails=2 fail_timeout=2;
server 10.0.0.137:80 weight=1 max_fails=2 fail_timeout=2;
}
[root@lvs-master conf.d]# service nginx restart
停止 nginx： [确定]
正在启动 nginx： [确定]
[root@elk ~]# curl 10.0.0.136
<html>
10.0.0.137
</html>
[root@elk ~]# curl 10.0.0.136
<html>
10.0.0.137
</html>
#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，
#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）