反向代理负载均衡集群配置详解
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，此时站在服务器角度来看，代理服务器对外就表现为一个反向代理服务器。
对反向代理服务器的攻击并不会使得后端内网Web服务器上网页信息遭到破坏，增强了Web服务器的安全性。
ngx _ http _ proxy _ module模块：http/https协议反向代理
1、proxy_pass URL; ：定义反向代理到的路径
适用范围：location, if in location, limit_except上下文中；URL为完整的路径
注意：
匹配location后传递给后端请求路径情况解析( REMOTE-IP:后端主机IP地址)：
1) proxy_pass后面的路径不带uri时，其会将location的uri传递给后端主机；
server {
...
server_name HOSTNAME;
location /uri/ {
proxy http://REMOTE-IP[:port];
}
...
}
此时传递给后端的请求路径为：http://REMOTE-IP/uri/，直接补充在REMOTE-IP之后;
http://HOSTNAME/uri --> http://REMOTE-IP/uri
2）proxy_pass后面的路径是一个uri时，其会将location的uri替换为proxy_pass的uri；
server {
...
server_name HOSTNAME;
location /uri/ {
proxy http://REMOTE-IP/new_uri/;
}
...
}
此时客户端请求被location的/uri/匹配到，跳转到后端请求路径将由/new uri/替换/uri/；
http://HOSTNAME/uri/ --> http://REMOTE-IP/new_uri/
3）如果location定义其uri时使用了正则表达式的模式，则proxy_pass之后必须不能使用uri;
server {
...
server_name HOSTNAME;
location ~|~* /uri/ {
proxy http://REMOTE-IP;
}
...
}
此时客户端请求时传递的uri将直接附加代理到的服务的之后；
http://HOSTNAME/uri/ --> http://host/REMOTE-IP/
2、proxysetheader field value;用于proxy server向后端服务主机发请求报文时，将某请求首部重新赋值，或在原有值后面添加一个新的值； 也可以添加自定义首部；用于http, server, location配置段中
示例： proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr; proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for; 原有请求报文中如果存在X-Forwared-For首部，则将remote_addr以逗号分隔补原有值后，否则则直接添加此首部；
3、缓存相关的选项（缓存需要要先定义，再调用）
1）proxy_cache_path
path [levels=levels] [use_temp_path=on|off] keys_zone=name:size [inactive=time] [max_size=size]
定义缓存，可用上下文为http; (与fastcgi的缓存定义相似)
2）proxy_cache zone | off;
指明要调用的缓存，或关闭缓存机制；用于http, server, location 上下文
3）proxy_cache_key string;
缓存中用于“键”的内容；默认值为：proxy_cache_key $scheme$proxy_host$request_uri;
4）proxy_cache_valid [code ...] time;
定义对特定响应码的响应内容的缓存时长；
缓存定义示例：
（定义在http上下文）
proxy_cache_path /var/cache/nginx/proxy_cache levels=1:1:1 keys_zone=pxycache:20m max_size=1g;
调用缓存定义示例：
定义在需要调用缓存功能的配置段，例如server{...}；
proxy_cache pxycache;
proxy_cache_key $request_uri;
proxy_cache_valid 200 302 301 1h;
proxy_cache_valid any 1m;
5）proxy_cache_use_stale
定义当代理服务器与后端主机通信出现故障时在哪种情况下，可以向客户端直接用缓存中缓存项响应给客户端；如下；
proxy_cache_use_stale error | timeout | invalid_header | updating | http_500 | http_502 | http_503 | http_504 | http_403 | http_404 | off ...;
6）proxy_cache_methods GET | HEAD | POST ...;
定义为哪种请求方法使用缓存；默认GET|HEAD 其他的不建议使用
7）proxy_buffering on | off;
是否启用代理服务器对后端服务器的发送缓冲和接收缓冲
默认proxy_buffering on;
8）proxy_buffers number size;
定义启用代理服务器对后端服务器的发送缓冲和接收缓冲的buffer的数量和每个buffer的类型
默认proxy_buffers 8 4k|8k;
用于http,server,locaton上下文
9）proxy_buffer_size size；
定义代理服务器对后端服务器的发送缓冲和接收缓冲的每个buffer的大小
默认proxy_buffer_size 4k|8k;
4、proxy _ hide _ header field;
指明要隐藏响应给客户端header,默认情况下nginx是不传递header的
5、proxy _ connect _ timeout time;
定义代理服务器与后方服务器建立连接时的超时时长；默认是60s，最大不能超过75s
6、 连接相关的选项
当客户端请求，而后端服务器过于繁忙会返回给客户端502(BadGateway)服务器端错误，在例如此类情况下，肯能需要调整服务器端关于连接时长相关的选项
1）proxy_connect_timeout time; 定义与后端服务器建立连接的超时时长；默认为60s，不建议超出75s; 2）proxy_send_timeout time; 把请求发送给后端服务器的超时时长(定义两次请求报文之间时间间隔)；默认为60s; 3）proxy_read_timeout time; 等待后端服务器发送响应报文的超时时长；默认为60s;可以稍微长点.
ngx _ http _ headers _ module模块:管理header功能的模块
向由代理服务器响应给客户端的响应报文添加自定义首部，或修改指定首部的值； 用于http,server,location,if in location上下文
1、add_header name value [always];
添加自定义首部； 示例： add_header X-Via $server_addr; add_header X-Accel $server_name;
2、expires [modified] time;用于定义Expire或Cache-Control首部的值；
expires epoch | max | off;允许或禁止向响应报文的Cache-Control或Expires首部添加新值或修改其值； 注释： Cache-Control：缓存控制机制 Expires：用于改变原始服务器定义的响应报文的缓存时长
ngx _ http _ upstream _ module模块；用于把后端服务器定义成服务器组，实现负载均衡功能
1、upstream NAME { … }NAME为组名称
定义后端服务器组，会引入一个新的上下文；用于http上下文
upstream httpdsrvs {
server ...
server...
...
}
2、server address [parameters];在upstream中定义一个服务器及其相关参数；仅能用于upstream上下文；
address的表示格式：
unix:/PATH/TO/SOME_SOCK_FILE:只限用于本地通信 IP[:PORT] HOSTNAME[:PORT]
常用参数(PARAMETERS)：
weight=number:定义服务器权重，默认为1
max_fails=number:失败尝试最大次数；超出此处指定的次数时，server将被标记为不可用；
fail_timeout=time:设置将服务器标记为不可用状态的超时时长；默认为10s，这是一个累计时长，而不是单次时长。
max_conns:当前的服务器的最大并发连接数；
backup:将服务器标记为“备用”，即所有服务器均不可用时此服务器才启用；
down:标记为“不可用”；不再处理任何用户请求
示例：
第一步：在http上下文中定义upstream服务器组
upstream websrvs {
server 192.168.25.129 weight=2 max_fails=2 fail_timeout=6s;
server 192.168.25.130 weight=1 max_fails=2 down;
server 192.168.25.130:8080 backup
}
第二步：在反向代理http段中（proxy_pass,fastcgi_pass, ...）进行调用；
server {
listen 80;
server_name www.ali.com;
root /data/www;
location / {
proxy_pass http://websrvs/;
}
}
3、least _ conn;
最少连接调度算法，当server拥有不同的权重时其为wlc;（当各server权重不同时，即为加权最少连接）；最少连接算法通常只适用与那些长连接的协议。
4、ip _ hash;
源地址hash调度方法；把来自同一个ip地址的请求始终发往同一个backendserver，除非此backend server不可用；
5、hash key [consistent];基于指定的key的hash表来实现对请求的调度，此处的key可以直接文本、变量或二者的组合；
作用：将请求分类，同一类请求将发往同一个upstream server； 示例： hash $request_uri consistent; hash $remote_addr; hash $remote_addr相当于ip_hash； 常用的hash key: 1) $cookie_name： 将一个用户的请求始终发往同一个backendserver，能实现会话绑定的功能；此处的name为cookie某些参数的名称，此处常用的有cookie_username； 2) $request_uri: 将对同一个uri的请求始终发往同一个backend server，后端为cache server时特别有用；
6、match NAME { … };此项配置只适用于nginxplus
对backendserver做健康状态检测时，定义其结果判断机制；只能用于http上下文； 常用的参数： status code[code ...]:期望的响应状态码； header HEADER[operator value]:期望存在响应首部，也可对期望的响应首部的值基于比较操作符和值进行比较； body:期望响应报文的主体部分应该有的内容；
7、health _ check [PARAMETERS];此项配置只适用于nginxplus
健康状态检测机制；只能用于location上下文； 常用参数： interval=#:检测的频率，默认为5秒； fails=#:判定服务器不可用的失败检测次数；默认为1次； passes=#:判定服务器可用的失败检测次数；默认为1次； uri=uri:做健康状态检测测试的目标uri；默认为/； match=NAME:健康状态检测的结果评估调用此处指定的match配置块；
8、keepalive connections;
为每个worker进程保留的空闲的长连接数量；
ngx _ stream _ core _ module模块;用于非http协议请求的分发功能。此功能在1.9以后的版本中才有
模拟反代基于tcp或udp的服务连接，即工作于传输层的反代或调度器；
1、stream { … }
定义stream相关的服务；Context:main
stream {
upstream sshsrvs {
server 192.168.22.2:22;
server 192.168.22.3:22;
least_conn;
}
server {
listen 10.1.0.6:22022;
proxy_pass sshsrvs;
}
}
2、listen：结合与stream配置段中的监听地址
listen address:port [ssl] [udp] [proxy_protocol] [backlog=number] [bind] [ipv6only=on|off] [reuseport] [so_keepalive=on|off|[keepidle]:[keepintvl]:[keepcnt]];
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