Nginx高性能Web服务器实战教程--读书笔记(三)

爱被打了一巴掌 2022-02-28 12:58 192阅读 0赞

第五章 Web服务器搭建(略)

第六章 负载均衡与缓存  
1 正向代理与反向代理  
1）安全性。正向代理的客户端能够在隐藏自身的同时访问任意网站，这给网络安全带来了极大的威胁。反响代理的客户端只能通过外网来访问代理服务器，并且用户不知道自己访问的是一个代理服务器，好处是反向代理将真正的处理放在内网中，有效的提高了网络的安全性。  
2）功能性。正向代理的主要途径是为在防火墙内的局域网用户提供访问Internet的途径。而反向代理的主要途径是将防火墙上的服务器提供给Internet用户访问，还可以为多个后端服务器提供负载均衡功能、缓存功能。

2 反向代理配置  
1）准备服务器  
192.168.78.3 192.168.78.128 192.168.78.200

2）配置反向代理  
编辑hosts文件，添加以下内容：  
![在这里插入图片描述][20190325205016179.png]  
配置nginx.conf,添加以下内容  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L211c2lfbQ_size_16_color_FFFFFF_t_70]  
完成上述配置后，当用户请求http://test.ng.test或者http://test,web.com时就会被反向代理服务器转发到后端的Web服务器192.168.78.128 或 192.168.78.200中进行处理

3）其他常用反向代理指令  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L211c2lfbQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]  
示例：将客户端ip传递给后端服务器  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L211c2lfbQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]  
![在这里插入图片描述][20190325205136466.png]  
3 负载均衡：将负载分摊到多个操作单元上执行，从而提高服务的可用性和响应速度，更用户带来更好的体验。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L211c2lfbQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]  
3.1 负载均衡的配置  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L211c2lfbQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 4]  
1)一般轮询负载均衡  
a) 三台服务器：192.168.78.3 192.168.78.128 192.168.78.200  
b)配置一般轮询负载均衡  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L211c2lfbQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 5]  
解释：第六行用于自定代理的url。upstream指令后的web\_server表示代理的服务器主机名，用于第六行的proxy\_pass指令执行反向代理时使用，第11-12行利用server指令在upstream块中配置了后端web服务器，这些服务器可以有多个或一个

2）加权轮询负载均衡  
解释：四次请求会有三次在192.168.78.200中执行（三次执行的顺序并不连续，而是按照算法分散执行），一次在192.168.78.128中执行

weight以外的常用参数：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L211c2lfbQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 6]  
示例：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L211c2lfbQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 7]  
关闭 128和200后访问http://test.ng.test,访问将会在201上执行。如果去掉备份服务器，再次访问将会出现如下错误：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L211c2lfbQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 8]  
3）ip\_hash负载均衡  
将每个请求按照访问IP的hash结果分配，这样就可以使来自同一个IP的客户端用户固定访问一台web服务器，有效的解决了动态网页存在的session共享问题。示例如下：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L211c2lfbQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 9]  
解释：ip\_hash用于标识当前负载均衡的处理方式，对于一个暂时性宕机的服务器，可以使用down标识出来，负载均衡时会忽略该服务器。  
注意：在使用ip\_hash方式负载均衡时，不能使用weight和backup方式设置  
4)利用第三方模块fair  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L211c2lfbQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 10]  
4 缓存配置  
1）缓存原理：Web缓存服务器位于web服务器和客户端之间，当用户访问一个URL时，Web服务器会请求相应的内容源Web服务器，并将相应的内容缓存在内存或硬盘中。然后，当下一个到来时，如果是相同的url，缓存服务器会直接将缓存的内容返回给用户，而不会再次向web服务器发送请求。

2）永久缓存配置  
a)服务器：192.168.78.3 192.168.78.128  
server\{  
listen 80;  
server\_name 192.168.78.3；  
location / \{  
root cache;//指定缓存文件的保存目录，这里将其设定在Nginx安装目录下的cache目录中，需要手动创建，创建后修改此目录的权限，要求于Nginx工作进程的用户相同（如nobody）；  
proxy\_store on;//开启本地缓存  
proxy\_store\_access user:rw group:rw all:r; //设置缓存读写规则  
proxy\_temp\_path cache\_tmp;//设置反向代理时接收的数据临时文件的目录，该目录会由Nginx在配置生效后自动创建。  
proxy\_pass [http://192.168.78.128][http_192.168.78.128]；  
\}  
\}

注意：上述配置虽然能够将文件缓存到本地，但是客户每次请求，nginx仍会向后端服务器获取文件。为避免此种情况，还需先判断缓存文件是否存在，具体配置如下：  
![在这里插入图片描述][20190325205556167.png]  
!-e表示检查一个文件是否存在，当不存在时就执行\{\}中的命令。其中内置变量 r e q u e s t f i l e n a m e 表 示 当 前 请 求 的 文 件 路 径 或 者 U R I 。 如 请 求 为 h t t p : / / 192.168.78.3 / t e s t / i n d e x . h t m l 时 ， request\_filename表示当前请求的文件路径或者URI。如请求为http://192.168.78.3/test/index.html时， requestfilename表示当前请求的文件路径或者URI。如请求为http://192.168.78.3/test/index.html时，request\_filename为/test/index.htm,如果缓存中没有请求的缓存文件，Nginx将会到http://192.168.78.128/test/index.html中寻找资源相应用户，并缓存文件。

3）临时缓存配置  
a)服务器：192.168.78.3 192.168.78.128  
b)缓存配置  
![在这里插入图片描述][20190325205615573.png]  
解释：第二行指令用户设置缓存服务器(192.168.78.3)接收内容源服务器相应内容时使用的临时目录。第四行指令用户设置缓存目录。其中proxy\_cache\_path指令相关含义如下：  
/usr/local/nginx/proxy\_temp\_dir参数：表示用户自定义的缓存文件保存目录。  
levels参数：表示缓存目录下的层级目录结构，它是根据哈希后的请求URL地址创建的，目录名称从哈希后的字符串结尾处开始截取。  
keys\_zone参数：指定缓存区的大小及名称。cache\_one:50m表示缓存区名称为cache\_one，大小为50m。  
inactive参数：表示主动清空在指定时间内未被访问的缓存，1m表示一分钟内。  
max\_size参数，表示指定磁盘空间大小，如500m  
c)在server块中添加临时缓存的配置如下：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L211c2lfbQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 11]  
解释：第13-16行设置，通过proxy\_cache\_valid指令对不同的HTTP状态码设置不同的缓存时间，该指令的第一个参数表示状态码，第二个参数表示缓存时间。  
proxy\_cache\_key指令参数的具体内置变量说明如下：  
$host:服务器的域名，如test.ng.test  
$uri:域名和参数之间的部分，如/index.html  
$is\_args:有URL参数时，则值为？，否则为空字符串  
KaTeX parse error: Expected 'EOF', got '&' at position 18: …gs:保存URL参数，如a=1&̲b=2,没有参数时为空字符串 …is\_args和$args，可以实现根据不同URL参数缓存不同文件

为了便于在浏览器中查看是否正确缓存，第5-6行通过add\_header指令添加了两个响应消息头。其中X-Via表示服务器地址，利用内置变量 s e r v e r a d d r 获 取 ， 另 一 个 X − C a c h e 表 示 资 源 缓 存 状 态 ， 利 用 内 置 变 量 server\_addr获取，另一个X-Cache表示资源缓存状态，利用内置变量 serveraddr获取，另一个X−Cache表示资源缓存状态，利用内置变量upstream\_cache\_status获取。$upstream\_cache\_status的返回值有7个如下：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L211c2lfbQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 12]  
注意：仅在处理成功的情况下，才会在浏览器的响应头中看到add\_header指令设置的响应头  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L211c2lfbQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 13]  
d)常用缓存配置指令  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L211c2lfbQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 14]  
4）缓存清理配置  
a>下载安装ngx\_cache\_purge  
下载地址：[https://githu.com/FRiCKLE/ngx\_cache\_purge/releases][https_githu.com_FRiCKLE_ngx_cache_purge_releases]  
下载完成后上传至root目录，并重命名为ngx\_cache\_purge,指令如下：  
![在这里插入图片描述][20190325205845179.png]  
在./configure时添加对nginx-cache-purge模块的支持，完成Nginx编译选项的配置，命令如下：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L211c2lfbQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 15]  
b>配置缓存清理功能  
安装ngx\_cache\_purge模块后，就可以使用该插件的指令实现缓存清理。使用时有如下规则：  
》指定的缓存区名称要与proxy\_cache\_path指令中出现的缓存区名称一致  
》指定的key值组成规则，要与proxy\_cache\_key指令设置的规则相同。  
》清理缓存的location编写位置，要在server块中所有location之前，防止其他正则location提前匹配。  
nginx.conf配置如下：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L211c2lfbQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 16]  
上述第一行，用于以正则表达式匹配用户的请求，请求地址符合/purge/url形式时，就会清理URI对应的缓存文件。第2-3行用于指定允许清理缓存的客户端，此处表示仅允许IP地址为192.168.78.1的客户端清理缓存。第4行通过proxy\_cache\_purge指令，指定名称cache\_one的缓存区，和待清理缓存文件的key值组成规则。其中， 1 表 示 l o c a t i o n 正 则 表 达 式 中 的 子 模 式 “ ( . / ) ” 的 匹 配 结 果 ， 对 应 生 成 缓 存 K e y 时 的 1表示location正则表达式中的子模式“(./)”的匹配结果，对应生成缓存Key时的 1表示location正则表达式中的子模式“(./)”的匹配结果，对应生成缓存Key时的uri

5 邮件服务  
1）邮件服务相关模块  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L211c2lfbQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 17]  
在邮件代理服务配置前，首先重新编译安装Nginx,添加对邮件的支持，主要配置指令如下：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L211c2lfbQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 18]  
解释：–with-mail用于安装上表中前六种邮件模块，表示允许POP3,IMAP和SMTP代理，–with-mail-ssl-module表示使用安全模式传输模式完成邮件服务。按照上述配置后，再执行make && make install重新安装编译。完成上述操作后，即可在Nginx的配置文件中进行邮件配置。  
2）常用邮件配置方式  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L211c2lfbQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 19]  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L211c2lfbQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 20]  
解释：第三行用于指定Nginx提供邮件代理服务器时的HTTP认证服务器地址。第五行用来配置Nginx服务器代理缓存的大小。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L211c2lfbQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 21]

[20190325205016179.png]: /images/20220228/38c48c6e3af64f0ea2fab1ec0f406470.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L211c2lfbQ_size_16_color_FFFFFF_t_70]: /images/20220228/b7d0fa8a6b6348ae802104df712dc860.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L211c2lfbQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]: /images/20220228/615a1bd3d74d4e648c5b0735b6711ec0.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L211c2lfbQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]: /images/20220228/6aa530f03a524736a1136cce3a188a3f.png
[20190325205136466.png]: /images/20220228/d886c0a3325c44b2be08f64087aa0ed1.png
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[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L211c2lfbQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 4]: /images/20220228/6dbe20d120ac4660800395a726252063.png
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[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L211c2lfbQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 6]: /images/20220228/b832b0def8504c3d92853c87d1182ed0.png
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[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L211c2lfbQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 10]: /images/20220228/39c2f2f5730f4b388b9e3d24ddd1a05d.png
[http_192.168.78.128]: http://192.168.78.128
[20190325205556167.png]: /images/20220228/6aa10e9847414259a2033ead517ff1e9.png
[20190325205615573.png]: /images/20220228/d58a1c49d1574eae9950c2f3848cfa02.png
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[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L211c2lfbQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 12]: /images/20220228/98cdbfa4fb5e4a0bb48b477129896ba7.png
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[https_githu.com_FRiCKLE_ngx_cache_purge_releases]: https://githu.com/FRiCKLE/ngx_cache_purge/releases
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[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L211c2lfbQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 20]: /images/20220228/6851ef3ae2834a2c99cb8058e97b2cb0.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L211c2lfbQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 21]: /images/20220228/6bb9e4ae824e420790d69a239dd50aa1.png