nginx解决方案

nginx解决方案

1.方案场景

现有多台应用服务器，要实现所有的访问先访问到反向代理服务器上再转内部对应的应用。

反向代理（Reverse Proxy）方式是指以代理服务器来接受internet上的连接请求，然后将请求转发给内部网络上的服务器，并将从服务器上得到的结果返回给internet上请求连接的客户端，此时代理服务器对外就表现为一个反向代理服务器。简而言之就是隐藏所有的服务器，与之相对的是正向代理，如我们常用的vpn，目的是隐藏访问客户端。

我们在这里打算采用Nginx作为方向代理的服务器

2.什么是nginx

Nginx("engine x")是一款是由俄罗斯的程序设计师Igor Sysoev开发高性能的 Web和 反向代理 服务器，也是一个 IMAP/POP3/SMTP 代理服务器。
在高连接并发的情况下，Nginx是Apache服务器不错的替代品。

3.nginx安装

在/usr/local/src下进行，否则后面会编译错误

3.1 安装编译工具和库文件

yum -y install make zlib zlib-devel gcc-c++ libtool  openssl openssl-devel

3.2 安装PCRE

PCRE 作用是让 Nginx 支持 Rewrite 功能。
下载 PCRE 安装包，下载地址： http://downloads.sourceforge.net/project/pcre/pcre/8.35/pcre-8.35.tar.gz

wget http://downloads.sourceforge.net/project/pcre/pcre/8.35/pcre-8.35.tar.gz

解压安装包

tar zxvf pcre-8.35.tar.gz

进入安装包目录

cd pcre-8.35

编译安装

./configure
make && make install

查看pcre版本

 pcre-config --version

若有版本显示，表明安装成功

3.3 安装Nginx

下载 Nginx，下载地址：http://nginx.org/download/nginx-1.6.2.tar.gz

wget http://nginx.org/download/nginx-1.6.2.tar.gz

解压安装包

tar zxvf nginx-1.6.2.tar.gz

进入安装包目录

 cd nginx-1.6.2

编译安装

./configure --prefix=/usr/local/webserver/nginx --with-http_stub_status_module --with-http_ssl_module --with-pcre=/usr/local/src/pcre-8.35
make
make isntall

注意，编译安装的路径要按照实际安装的路径来，本次是在/usr/local/src下

查看nginx版本

/usr/local/webserver/nginx/sbin/nginx -v

若有版本显示，表明安装成功

4.nginx的配置

nginx的配置文件在/usr/local/webserver/nginx/conf/nginx.conf下，我们只要修改nginx.conf的内容就可以修改Nginx的配置

配置文件的格式如下

main # 全局设置
events { # Nginx工作模式
    ....
}
http { # http设置
    ....
    upstream myproject { # 负载均衡服务器设置
        .....
    }
    server  { # 主机设置
        ....
        location { # URL匹配
            ....
        }
    }
    server  {
        ....
        location {
            ....
        }
    }
    ....
}

4.1 main模块

main区域是一个全局设置

#user 来指定Nginx Worker进程运行用户以及用户组，默认由nobody账号运行。
user  nobody;
#指定了Nginx要开启的子进程数。每个Nginx进程平均耗费10M~12M内存。根据经验，一般指定1个进程就足够了，如果是多核CPU，建议指定和CPU的数量一样的进程数即可。我这里写2，那么就会开启2个子进程，总共3个进程。
worker_processes  1;

#error_log 来定义全局错误日志文件。日志输出级别有debug、info、notice、warn、error、crit可供选择，其中，debug输出日志最为最详细，而crit输出日志最少。
error_log  logs/error.log;
error_log  logs/error.log  notice;
error_log  logs/error.log  info;
#pid 来指定进程id的存储文件位置。
pid        logs/nginx.pid;

4.2 events模块

events模块来用指定nginx的工作模式和工作模式及连接数上限，一般是这样

events {
    use kqueue; #用来指定Nginx的工作模式
    #指定Nginx的单个进程的最大连接数，即接收到的前端的最大请求数，默认为1024
    worker_connections  1024;
}

4.3 http模块

http是Nginx的核心模块，它负责http服务器相关属性的配置，里面的server和upstream子模块至关重要，我们在设置方向代理、负债均衡以及虚拟目录等的时候，就是依赖于这两个模块的配置

http {
     #设定mime类型,类型由mime.type文件定义
    include       /etc/nginx/mime.types;
    #设定了默认的类型为二进制流，也就是当文件类型未定义时使用这种方式
    default_type  application/octet-stream;
    
    #用于设置日志的格式，和记录哪些参数，这里设置为main，刚好用于access_log来纪录这种类型。
    log_format main '$remote_addr - $remote_user [$time_local] "$request" '
                    '$status $body_bytes_sent "$http_referer" '
                    '"$http_user_agent" "$http_x_forwarded_for"';
    #设定日志文件，后面的main是日志的格式样式，对应于log_format的main。
    access_log    /var/log/nginx/access.log main;
    
    #用于开启高效文件传输模式。将tcp_nopush和tcp_nodelay两个指令设置为on用于防止网络阻塞。
    sendfile on;
    tcp_nopush on;
    tcp_nodelay on;
    
    #设置客户端连接保持活动的超时时间。在超过这个时间之后，服务器会关闭该连接。
    keepalive_timeout 10;

    #设定负载均衡的服务器列表
    upstream load_balance_server {
        ......
    }

   #HTTP服务器
   server {
       ......
    }
}

4.3.1 upstream模块

upstream主要负责负载均衡，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。

upstream test.com{
    ip_hash;
    server 123.206.117.62:80;
    server 123.206.117.62:80 down;
    server 123.206.117.62:8080  max_fails=3  fail_timeout=20s;
    server 123.206.117.62:8080;
}

• 上面的代码，test.com是upstream指定的负载均衡器的名称，这个名称可以任意指定，在后面需要的地方直接调用即可。

• ip_hash这是其中的一种负载均衡调度算法，Nginx的负载均衡模块目前支持4种调度算法：

1. weight 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。

2. 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。

3. fair（第三方）。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。

4. url_hash（第三方）。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。

• server指定的是各种服务器，包括服务器的ip、端口以及每个后端服务器在负载均衡中的状态，常用的状态有：

1. down，表示当前的server暂时不参与负载均衡。
2. 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。
3. 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。
4. 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。

注意：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。其它情况可以是weight，表示负载的权重，默认为1，weight越大，权重越大。

4.3.2 server模块

server模块是http的子模块，它用来定一个虚拟主机，它的基本配置如下

server {
    #指定虚拟主机的服务端口
    listen 8080;
    #用来指定IP地址或者域名，多个域名之间用空格分开。
    server_name localhost 123.206.117.62 www.test.com;
    # 全局定义，如果都是这一个目录，这样定义最简单。
    root   /Users/marscheng/www; #示在这整个server虚拟主机内，全部的root web根目录。注意要和locate {}下面定义的区分开来。
    index  index.php index.html index.htm; #全局定义访问的默认首页地址。注意要和locate {}下面定义的区分开来。
    charset utf-8;#网页的默认编码格式
    #用来指定此虚拟主机的访问日志存放路径，最后的main用于指定访问日志的输出格式
    access_log  usr/local/var/log/host.access.log  main;
    #错误日志文件
    error_log  usr/local/var/log/host.error.log  error;
    #用于定位的配置
    location / {
          ....  
        }
    
}

location模块

location模块一般是在server中定义的，它在Nginx中用的最多，无论是负载均衡、反向代理还是虚拟域名，都跟它的配置有关。

location是用来定位，解析url,定位URL，所以，它也提供了强大的正则匹配功能，也支持条件判断匹配，用户可以通过location指令实现Nginx对动态、静态网页进行过滤处理。

1. 设定默认首页和虚拟机目录

location / {
  #指令用于指定访问根目录时，虚拟主机的web目录，这个目录可以是相对路径（相对路径是相对于nginx的安装目录）。也可以是绝对路径。
  root   /Users/marscheng/www;
  #用于设定我们只输入域名后访问的默认首页地址，有个先后顺序：index.php index.html index.htm，如果没有开启目录浏览权限，又找不到这些默认首页，就会报403错误。
  index  index.jsp index.html index.htm;
}

2. 用正则表达式匹配

location ~ \.html$ { #匹配.html结尾的URL，用来解析html文件。里面的root也是一样，用来表示虚拟主机的根目录。
  root           /Users/marscheng/www;
  fastcgi_pass   127.0.0.1:9000;
  fastcgi_index  index.html;
  include        fastcgi.conf;
}

这里只是简单介绍，详细的配置可以参考这篇文章：
http://seanlook.com/2015/05/17/nginx-location-rewrite/

网上还有一篇介绍Nginx比较好的，文章，地址如下：
http://www.jianshu.com/p/bed000e1830b

5.方案设计

根据场景设计了如下的配置方案：

http {
    #此处省略一些基本配置
    
    upstream product_server{
        server 9.236.2.35:8081;
    }
    
    upstream admin_server{
        server 9.236.2.36:8082;
    }
    
    upstream finance_server{
        server 9.236.2.37:8083;
    }

    server {
        #此处省略一些基本配置
        #根据不同正则匹配默认指向不同的的server
        location / {
            proxy_pass http://product_server;
        }

        location /product/{
            proxy_pass http://product_server;
        }

        location /admin/ {
            proxy_pass http://admin_server;
        }
        
        location /finance/ {
            proxy_pass http://finance_server;
        }
    }
}