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nginx负载均衡及rewrite规则使用说明

时间:2017-02-14 17:59:30      阅读:291      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

 

Nginx除了可以用作web服务器外,他还可以用来做高性能的反向代理服务器,它能提供稳定高效的负载均衡解决方案。nginx可以用轮询、IP哈希、URL哈希等方式调度后端服务器,同时也能提供健康检查功能。目前有众多公司均已经部署使用nginx实现基于七层的负载均衡功能。

1)Nginx负载均衡
为了实现Nginx的反向代理以及负载均衡功能,应用中需要用到两个模块,HttpProxyModule和HttpUpstreamModule模块;其中HttpProxyModule模块的作用是将用户的数据请求转发到其他服务器上,HttpUpstreamModule模块是提供负载均衡技术。

Nginx目前提供的负载均衡算法:
a)ngx_http_upstream_round_robin:加权轮询,可均分请求,是默认算法,集成在框架中。
b)ngx_http_upstream_ip_hash_module:IP哈希,可保持会话。
c)ngx_http_upstream_least_conn_module:最少连接数,可均分连接。
d)ngx_http_upstream_hash_module:一致性哈希,可减少缓存数据的失效。

下面是负载均衡实现原理拓扑图(多层负载)

技术分享

Nginx反向代理模块配置方法示例说明:

location ~* \.(mp3|mp4)$ {        //匹配URL以MP3或者MP4结尾的请求
    proxy_pass http://localhost:8080        //转发到本机8080端口
}

location / {                                    //匹配任意URL
    proxy_pass http://localhost:8081  //转发到本机8081端口
        proxy_set_header    X-Forwarded-For    $remote_addr    //保留用户真实IP
}

location指令可以直接匹配字符串,也可以进行正则表达式匹配
~表示区分大小写,~*表示不区分大小写匹配,=表示精确匹配
proxy_pass指令可以根据location匹配的情况建立前后端的代理映射关系
X-Forwarded-For用于实现定义数据包头,记录用户真实IP

Nginx负载均衡模块配置方法示例说明:

upstream backend {
ip_hash;
server web1.test.com weight 1;
server web2.test.com weight 2;
server web3.test.com ;
}

server {
listen 80;
server_name web.test.com;
location / {
proxy_pass http://backend;
}
}

upstream定义后端服务器集合,backend是服务器组名
proxy-pass和fastcgi_pass将请求转发给一组服务器
ip_hash可以根据用户ip地址的hash值分配固定的后端服务器

2)Nginx负载均衡案例解析
服务器名称                  网路配置
nginx.test.com           eth0:111.122.155.133
                               eth1:192.168.1.2
web1.test.com           eht0:192.168.1.3
web2.test.com           eth0:192.168.1.4
web3.test.com           eth0:192.168.1.5

3台web机器配置:

在web1 web2 web3上安装httpd并配置网卡。操作步骤如下:(下面是web1的操作,web2和web3的操作步骤类似。注意修改红色部分的参数
# vim /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0

DEVICE=eth0
BOOTPROTO=static
IPADDR=192.168.1.3
NETMASK=255.255.255.0
GATEWAY=192.168.1.2
ONBOOT=yes
TYPE=Ethernet

接着执行下面命令:

# service network restart
# yum install -y httpd
# iptables -F
# iptables -X
# service iptables save
# setenforce 0
# sed -i s/enforcing/disabled/g /etc/sysconfig/selinux
# echo "web1 192.168.1.3" > /var/www/html/index.html
# service httpd restart
# chkconfig httpd on

nginx代理服务器配置

# vim /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0

DEVICE=eth0
BOOTPROTO=static
IPADDR=111.122.155.133
NETMASK=255.255.255.0
GATEWAY=111.122.155.0
ONBOOT=yes
TYPE=Ethernet

# vim /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth1

DEVICE=eth1
BOOTPROTO=static
IPADDR=192.168.1.2
NETMASK=255.255.255.0
GATEWAY=192.168.1.1
ONBOOT=yes
TYPE=Ethernet

接着执行下面命令:

# service network restart
# iptables -F
# iptables -X
# service iptables save
# setenforce 0
# sed -i s/enforcing/disabled/g /etc/sysconfig/selinux

# wget http://nginx.org/download/nginx-1.6.3.tar.gz
# tar zxf nginx-1.6.3.tar.gz -C /usr/src/
# yum install gcc pcre pcre-devel openssl openssl-devel gd gd-devel perl perl-ExtUtils-Embed
# cd /usr/src/nginx-1.6.3/
# ./configure --prefix=/usr/local/nginx --with-ipv6 --with-http_ssl_module --with-http_realip_module --with-http_addition_module --with-http_dav_module --with-http_gzip_static_module --with-http_perl_module --with-mail_ssl_module
# make && make install

接着修改nginx配置文件
# vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf

user    nobody;
worker_processes    1;
error_log    logs/error.log    notice;
pid    logs/nginx.pid;

events    {
worker_connections    5024;
}

http    {
include    mime.types;
default_type    application/octet-stream;
log_format    main    ‘$remote_addr - $remote_user [$time_local] "$request" ‘
                                  ‘$status $body_bytes_sent "$http_referer" ‘
                                  ‘"$http_user_agent" "$http_x_forwarded_for" ‘;
sendfile    on;
tcp_nopush    on;
server_tokens    off;
keepalive_timeout    65;
keepalive_requests    100;

gzip    on;                                    //开启压缩
gzip_min_length    1000;                //小于1000B内容不压缩
gzip_buffers    16    32k;                //压缩缓存的个数和容量
gzip_types    text/plain    application/xml;        //指定压缩文件类型
gzip_comp_level    2;                    //压缩级别为2,数字越大压缩效果越好

client_body_buffer_size    128k;                        //允许客户端请求缓存大小
client_max_body_size    100m;                            //允许请求的最大文件容量
large-client_header_buffers    4    8k;                //
proxy_buffering    on;                                          //开启代理缓冲功能
proxy_buffer_size    8k;                                        //第一部分响应数据的缓存大小
proxy_buffers    8    128k;                                    //响应数据的缓存个数和容量
proxy_cache_path    /usr/local/nginx/cache    levels=1:2    keys_zone=one:100m    inactive=1d    max_size=2G;   

//设置缓存目录,levels设置缓存个数,keys_zone定义缓存名字和容量,inactive定义缓存存活时间,max_size定义硬盘的缓存容量
proxy_connect_timeout    60s;            //与后端服务器建立TCP连接握手超时时间
upstream servers {

//ip_hash;iphash确保相同客户端ip使用相同的后端服务器,不适用就默认轮询
server    192.168.1.3:80    max_fails=3    fail_timeout=30s    weight=2;
server    192.168.1.4:80    max_fails=3    fail_timeout=30s    weight=2;
server    192.168.1.5:80    max_fails=3    fail_timeout=30s    weight=2;
}

server {
    listen    80;
    server_name    web.test.com;
    access_log    logs/host.access.log    main;
    location / {

proxy_pass http://servers;
proxy_cache one;
proxy_set_header X-Forwarded-For $remote_addr;
    }

}}

配置完成执行:

# echo "/usr/local/nginx/sbin/nginx" >> /etc/rc.local

最后浏览器访问http://192.168.1.2 或者http://111.122.155.133 刷新将分别得到不同的web页面信息

3)Nginx rewrite规则
nginx的rewrite语法格式和apache非常相似,rewrite regex replacement [flag],其中flag可以被设置为last结束当前指令并重新搜索location匹配、break结束当前rewrite指令、redirect临时重定向302、permanent永久重定向301。

rewrite地址重写及return应用的语法解析:
根据浏览器标识,访问资源重定向到指定文件目录,下面用IE浏览器示例:

if ($http_user_agent ~ MSIE ) {
   rewrite ^(.*)$ /msie/$1 break;
}

将移动客户端的请求重定向到其他服务器:

if    ($http_user_agent ~* ‘(iphone|ipod)‘ )  {
      rewrite    ^.+    http://mobile.site.com$uri;
}

用户使用POST方式请求数据时候,返回405:

if ($request_method = POST ) {
   return 405;
}

访问admin时候重定向到admin目录:

location /php_admin {
     rewrite ^/php_admin/.*$ /admin permanent;
}

-------------------------------------------下面详细说下nginx的rewrite重写指令用法-------------------------------------------
nginx通过ngx_http_rewrite_module模块支持url重写、支持if条件判断,但不支持else。
该模块需要PCRE支持,因此应在编译nginx时指定PCRE源码目录, nginx安装方法。

1)Nginx Rewrite 基本标记 (flags)

last       基本上都用这个Flag。相当于Apache里的[L]标记,表示完成rewrite,不再匹配后面的规则
break      中止 Rewirte,不再继续匹配
redirect   返回临时重定向的HTTP状态302
permanent  返回永久重定向的HTTP状态301。原有的url支持正则,重写的url不支持正则

2)正则表达式匹配,其中:

* ~ 为区分大小写匹配
* ~* 为不区分大小写匹配
* !~和!~* 分别为区分大小写不匹配及不区分大小写不匹配

3)文件及目录匹配,其中:

* -f 和!-f 用来判断是否存在文件
* -d 和!-d 用来判断是否存在目录
* -e 和!-e 用来判断是否存在文件或目录
* -x 和!-x 用来判断文件是否可执行

4)Nginx的一些可用的全局变量,可用做条件判断:

$args
$content_length
$content_type
$document_root
$document_uri
$host
$http_user_agent
$http_cookie
$limit_rate
$request_body_file
$request_method
$remote_addr
$remote_port
$remote_user
$request_filename
$request_uri
$query_string
$scheme
$server_protocol
$server_addr
$server_name
$server_port
$uri

nginx的rewrite指令执行顺序:

1)执行server块的rewrite指令(这里的块指的是server关键字后{}包围的区域,其它xx块类似)
2)执行location匹配
3)执行选定的location中的rewrite指令
如果其中某步URI被重写,则重新循环执行1-3,直到找到真实存在的文件
如果循环超过10次,则返回500 Internal Server Error错误

break指令
语法:break;
默认值:无
作用域:server,location,if

停止执行当前虚拟主机的后续rewrite指令集。
break指令实例:

 if ($slow) {
     limit_rate 10k;
     break;
 }

if指令
语法:if(condition){...}
默认值:无
作用域:server,location
对给定的条件condition进行判断。如果为真,大括号内的rewrite指令将被执行。
if条件(conditon)可以是如下任何内容:

1)一个变量名;false如果这个变量是空字符串或者以0开始的字符串;
2)使用= ,!= 比较的一个变量和字符串
3)是用~, ~*与正则表达式匹配的变量,如果这个正则表达式中包含},;则整个表达式需要用" 或‘ 包围
4)使用-f ,!-f 检查一个文件是否存在
5)使用-d, !-d 检查一个目录是否存在
6)使用-e ,!-e 检查一个文件、目录、符号链接是否存在
7)使用-x , !-x 检查一个文件是否可执行

if指令实例:

if ($http_user_agent ~ MSIE) {
     rewrite ^(.*)$ /msie/$1 break;
 }

 if ($http_cookie ~* "id=([^;]+)(?:;|$)") {
     set $id $1;
 }

 if ($request_method = POST) {
     return 405;
 }

 if ($slow) {
     limit_rate 10k;
 }

 if ($invalid_referer) {
     return 403;
 }

return指令

语法:
return code;
return code URL;
return URL;

默认值:无
作用域:server,location,if

停止处理并返回指定状态码(code)给客户端。
非标准状态码444,表示关闭连接且不给客户端发响应头。
从0.8.42版本起,return 支持响应URL重定向(对于301,302,303,307),或者文本响应(对于其他状态码).
对于文本或者URL重定向可以包含变量

 

rewrite指令

语法:rewrite regex replacement [flag];
默认值:无
作用域:server,location,if
如果一个URI匹配指定的正则表达式regex,URI就按照replacement重写。
rewrite按配置文件中出现的顺序执行。flags标志可以停止继续处理。
如果replacement以"http://"或"https://"开始,将不再继续处理,这个重定向将返回给客户端。

flag可以是如下参数:
last     停止处理后续rewrite指令集,然后对当前重写的新URI在rewrite指令集上重新查找。
break    停止处理后续rewrite指令集,并不在重新查找,但是当前location内剩余非rewrite语句和location外的非rewrite语句可以执行。
redirect 如果replacement不是以http:// 或https://开始,返回302临时重定向
permant  返回301永久重定向

最终完整的重定向URL包括请求scheme(http://,https://等),请求的server_name_in_redirect和port_in_redirec三部分 ,说白了也就是http协议、域名、端口三部分组成。

 

rewrite实例说明:

server {
     ...
     rewrite ^(/download/.*)/media/(.*)\..*$ $1/mp3/$2.mp3 last;
     rewrite ^(/download/.*)/audio/(.*)\..*$ $1/mp3/$2.ra last;
     return 403;
     ...
 }

如果这些rewrite放到 “/download/” location如下所示, 那么应使用break而不是last , 使用last将循环10次匹配,然后返回500错误:

location /download/ {
     rewrite ^(/download/.*)/media/(.*)\..*$ $1/mp3/$2.mp3 break;
     rewrite ^(/download/.*)/audio/(.*)\..*$ $1/mp3/$2.ra break;
     return 403;
 }

对于重写后的URL(replacement)包含原请求的请求参数,原URL的?后的内容。如果不想带原请求的参数 ,
可以在replacement后加一个问号。如下,我们加了一个自定义的参数user=$1,然后在结尾处放了一个问号?,
把原请的参数去掉。

rewrite ^/users/(.*)$ /show?user=$1? last;

如果正则表达regex式中包含 “}” 或 “;”, 那么整个表达式需要用双引号或单引号包围.

 

 

rewrite_log指令

语法:rewrite_log on|off;
默认值:rewrite_log off;
作用域:http,server,location,if
开启或关闭以notice级别打印rewrite处理日志到error log文件。

 

nginx打开rewrite log的配置:

rewrite_log on;
error_log logs/xxx.error.log notice;

1)打开rewrite on
2)把error log的级别调整到notice

set指令

语法:set variable value;
默认值:none
作用域:server,location,if
定义一个变量并赋值,值可以是文本,变量或者文本变量混合体。

 

uninitialized_variable_warn指令

语法:uninitialized_variable_warn on | off;
默认值:uninitialized_variable_warn on
作用域:http,server,location,if

控制是否输出为初始化的变量到日志

 

根据文件类型expires

# Add expires header for static content
location ~*  \.(js|css|jpg|jpeg|gif|png|swf)$ {
if (-f $request_filename) {
   root /data/www/wwwroot/bbs;
   expires 1d;
   break;
}
}


# serve static files
location ~  ^/(images|JavaScript|js|css|flash|media|static)/ {
   root /data/www/wwwroot/down;
   expires 30d;
}

 

nginx负载均衡及rewrite规则使用说明

原文:http://www.cnblogs.com/kevingrace/p/6398488.html

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