Nginx高性能Web服务器实战教程--读书笔记(三)

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：

配置nginx.conf,添加以下内容

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

示例：将客户端ip传递给后端服务器


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。

3.1 负载均衡的配置

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

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：

示例：

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：

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：

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

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；
}
}

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：

!-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$reques{t}_{f}ilename表示当前请求的文件路径或者URI。如请求为http://192.168.78.3/test/index.html时，$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

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：

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$serve{r}_{a}ddr获取，另一个X-Cache表示资源缓存状态，利用内置变量$upstream_cache_status获取。$upstream_cache_status的返回值有7个如下：

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

d)常用缓存配置指令

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
下载完成后上传至root目录，并重命名为ngx_cache_purge,指令如下：

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：

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：

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：

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


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。