Nginx技术研究系列1-通过应用场景看Nginx的反向代理

た入场券 2021-10-19 02:22 331阅读 0赞

随着我们业务规模的不断增长，整个系统规模由两年前的几十台服务器，井喷到现在2个数据中心，接近400台服务器，上百个WebApi站点，上百个域名。

这么多的WebApi站点这么多的域名，管理和维护成本很高。

后续随着系统规模的继续扩张，必须实现域名的统一规划，使用Nginx实现请求的反向代理和动态路由。

从实际场景出发，看一看实际的场景是什么？

http://api.\*\*\*.com/action => http://192.168.0.11/api/action  
Header: \*\*\*                          Header: \*\*\*  
Body: \*\*\*                              Body: \*\*\*

根据请求的Action动态解析对应的内网服务器地址，再实现服务的转发。

**一、 工欲善其事必先利其器，先科普一下Nginx**

1. HTTP基础功能

*  处理静态文件，索引文件以及自动索引；
 *  反向代理加速(无缓存)，简单的负载均衡和容错；
 *  FastCGI，简单的负载均衡和容错；
 *  模块化的结构。过滤器包括gzipping, byte ranges, chunked responses, 以及 SSI-filter 。在SSI过滤器中，到同一个 proxy 或者 FastCGI 的多个子请求并发处理；
 *  SSL 和 TLS SNI 支持；
 *  基于IP 和名称的虚拟主机服务；
 *  Memcached 的 GET 接口；
 *  支持 keep-alive 和管道连接；
 *  灵活简单的配置；
 *  重新配置和在线升级而无须中断客户的工作进程；
 *  可定制的访问日志，日志写入缓存，以及快捷的日志回卷；
 *  4xx-5xx 错误代码重定向；
 *  基于 PCRE 的 rewrite 重写模块；
 *  基于客户端 IP 地址和 HTTP 基本认证的访问控制；
 *  PUT, DELETE, 和 MKCOL 方法；
 *  支持 FLV （Flash 视频）；
 *  带宽限制；

2. IMAP/POP3 代理服务功能

*  使用外部 HTTP 认证服务器重定向用户到 IMAP/POP3 后端；
 *  使用外部 HTTP 认证服务器认证用户后连接重定向到内部的 SMTP 后端；
 *  认证方法：
 *  POP3: POP3 USER/PASS, APOP, AUTH LOGIN PLAIN CRAM-MD5;
 *  IMAP: IMAP LOGIN;
 *  SMTP: AUTH LOGIN PLAIN CRAM-MD5;
 *  SSL 支持；
 *  在 IMAP 和 POP3 模式下的 STARTTLS 和 STLS 支持；

3. 支持的操作系统

*  FreeBSD 3.x, 4.x, 5.x, 6.x i386; FreeBSD 5.x, 6.x amd64;
 *  Linux 2.2, 2.4, 2.6 i386; Linux 2.6 amd64;
 *  Solaris 8 i386; Solaris 9 i386 and sun4u; Solaris 10 i386;
 *  MacOS X (10.4) PPC;

**二、Nginx的核心应用场景**

1. 作为 Web 服务器：相比 Apache，Nginx 使用更少的资源，支持更多的并发连接，体现更高的效率，这点使 Nginx 尤其受到虚拟主机提供商的欢迎。能够支持高达 50,000 个并发连接数的响应，Nginx 为选择了 epoll and kqueue 作为开发模型.  
2. 作为负载均衡服务器：Nginx 既可以在内部直接支持 Rails 和 PHP，也可以支持作为 HTTP代理服务器 对外进行服务。Nginx 用 C 编写, 不论是系统资源开销还是 CPU 使用效率都比 Perlbal 要好的多。  
作为邮件代理服务器: Nginx 同时也是一个非常优秀的邮件代理服务器

3. Nginx 安装简单，配置文件非常简洁（还能够支持perl语法），Bugs非常少的服务器: Nginx 启动特别容易，并且几乎可以做到7\*24不间断运行，即使运行数个月也不需要重新启动。支持不间断服务的情况下进行软件版本的升级。

我们对Nginix的实际应用场景：

我们迁移.Net Core之后，前端使用Vue，我们将使用Nginx作为反向代理服务器和Http服务器

WebApi站点反向代理用

**三、CentOS下安装部署Nginx**

1. 安装Make

yum -y install gcc automake autoconf libtool make

2. 安装g++

yum install gcc gcc-c++

3. 安装PCRE库

wget ftp://ftp.csx.cam.ac.uk/pub/software/programming/pcre/pcre-8.38.tar.gz 
    tar -zxvf pcre-8.38.tar.gz
    cd pcre-8.34
    ./configure
    make
    make install

4. 安装Zlib

cd /usr/local/src
    wget http://zlib.net/zlib-1.2.11.tar.gz
    tar -zxvf zlib-1.2.11.tar.gz
    cd zlib-1.2.8
    ./configure
    make
    make install

5. 下载解压SSL

wget https://www.openssl.org/source/openssl-1.0.2l.tar.gz
    tar -zxvf openssl-1.0.2l.tar.gz

6. 安装Nginx

cd /usr/local/src
    wget http://nginx.org/download/nginx-1.4.2.tar.gz
    
    cd nginx-1.4.2
    ./configure --sbin-path=/usr/local/nginx/nginx \
    --conf-path=/usr/local/nginx/nginx.conf \
    --pid-path=/usr/local/nginx/nginx.pid \
    --with-http_ssl_module \
    --with-pcre=/opt/app/openet/oetal1/chenhe/pcre-8.37 \
    --with-zlib=/opt/app/openet/oetal1/chenhe/zlib-1.2.8 \
    --with-openssl=/opt/app/openet/oetal1/chenhe/openssl-1.0.1t
    make
    make install

7. 启动Nginx，使用默认的Nginx.Conf文件

sudo /usr/local/nginx/nginx

**四、 Nginx反向代理设置**

在设置Nginx反向代理之前，我们需要谨慎的规划URL的使用！！！  
为后续的业务扩展、水平伸缩打好基础，否则杂乱无章的URL使用，会导致路由配置极其复杂难用。  
先看Nginx的HTTP负载均衡的标准配置：

![23525-20171001095223887-63422458.png][]

Nginx中location对url匹配；

语法：location \[=|~|~\*|^~\] /uri/ \{ … \}

当匹配中符合条件的location，则执行内部指令；

如果使用正则表达式，必须使用~\*表明不区分大小写或者~区分大小写匹配；

当匹配成功后，将停止往下匹配；如果没有找到，则使用常规自字符串处理结果；

*  =开头表示精确匹配
 *  ^~ 开头表示uri以某个常规字符串开头，不是正则匹配
 *  ~ 开头表示区分大小写的正则匹配;
 *  ~\* 开头表示不区分大小写的正则匹配
 *  / 通用匹配, 如果没有其它匹配,任何请求都会匹配到

举个示例：

![23525-20171001095412247-1815464000.png][]

把xxx123.tk域名指向静态IP，这样就实现了在浏览器中  
输入xxx123.tk访问192.168.10.38的3000端口,  
输入xxx456.tk访问192.168.10.40的80端口的作用。

同时，示例一个Nginx负载均衡配置

![23525-20171001095544809-579587422.png][]

五、Nginx动态路由

在Nginx的设计中，每一个upstream维护了一张静态路由表，存储了backend的ip、port以及其他的meta信息。

每次请求到达后，会依据location检索路由表，然后依据具体的调度算法(如round robin )选择一个backend转发请求。

但这张路由表是静态的，如果变更后，则必须reload，经常reload的话这对SLA有较大影响。

为了达到减少reload的目的，大多通过动态更新维护路由表来解决这个问题。

各种google、百度之后，找到了几个线索：Nginx、Lua、Redis

然后又发现了新大陆OpenResty：

OpenResty 是一个基于 Nginx 与 Lua 的高性能 Web 平台，其内部集成了大量精良的 Lua 库、第三方模块以及大多数的依赖项。用于方便地搭建能够处理超高并发、扩展性极高的动态 Web 应用、Web 服务和动态网关。

![23525-20171001100942356-522183152.png][]

下面几篇文章，我们继续研究上面这个新大陆。

周国庆

2017/10/1

转载于:https://www.cnblogs.com/tianqing/p/7616735.html

[23525-20171001095223887-63422458.png]: /images/20211018/4bb0c33583f342fc95bc89920d4f541c.png
[23525-20171001095412247-1815464000.png]: /images/20211018/92ae2173393948d8807fd2321c586106.png
[23525-20171001095544809-579587422.png]: /images/20211018/b6eebf48e5f3436e835b2aa5315e13c5.png
[23525-20171001100942356-522183152.png]: /images/20211018/2acea1c3331a4edcbb91a40417466ebd.png