在日常运维工作中，运维人员会时常使用到nginx的反向代理，负载均衡以及缓存等功能来优化web服务性能。
废话不多说，下面对测试环境下的nginx反向代理+缓存开启+url重写+负载均衡(带健康探测)搭建过程做一记录：
一、后端的Real Server的准备
两台RS服务器(192.168.1.104/192.168.1.105)要事先配置好nginx。
并且nginx访问均是用ip访问即可，方便实验效果！
二、nginx代理服务器192.168.1.103（假设外网ip是111.112.114.23）的配置
1.nginx反向代理和缓存
0）安装依赖软件（如果是ubuntu系统，则sudo apt-get update && sudo apt-get upgrade && sudo apt-get install libpcre3 libpcre3-dev zlib1g-dev libssl-dev build-essential openssl libssl0.9.8 libssl-dev）
[root@node1 ~]# yum install -y pcre pcre-devel openssl openssl-devel gcc
1）首先添加用户nginx，实现以之运行nginx服务进程：
[root@node1 ~]# groupadd -r nginx
[root@node1 ~]# useradd -r -g nginx -s /bin/false -M nginx #-M参数表示创建用户时不创建用户家目录
2）接着开始编译和安装：
[root@node1 ~]# cd /usr/loca/src
[root@node1 src]# wget /download/nginx-1.8.0.tar.gz
[root@node1 src]# tar -zxvf nginx-1.8.0.tar.gz
[root@node1 src]# cd nginx-1.8.0
[root@node1 nginx-1.8.0]# ./configure --prefix=/usr/local/nginx --user=nginx --group=nginx --with-http_ssl_module --with-http_flv_module --with-http_stub_status_module --with-http_gzip_static_module --with-pcre
[root@node1 src]# make && make install
#以上编译安装nginx后，--http-client-body-temp-path、--http-proxy-temp-path、--http-fastcgi-temp-path、--http-uwsgi-temp-path、--http-scgi-temp-path默认的路径就在/usr/local/nginx下，分别是client_body_temp、proxy_temp、fastcgi_temp、scgi_temp、uwsgi_temp
[root@node1 src]# cd /usr/local/nginx/
[root@node1 nginx]# ls
conf html logs sbin
[root@node1 nginx]# /usr/local/nginx/sbin/nginx //nginx启动后，就会出现下面的目录
[root@node1 nginx]# ls /usr/local/nginx/
client_body_temp conf fastcgi_temp html logs proxy_temp sbin scgi_temp uwsgi_temp
3）反代的实现，和缓存的开启（可参考：nginx缓存配置的操作记录梳理）
[root@node1 src]# vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
worker_processes 1;
events {
worker_connections 1024;
}
http {
include mime.types;
default_type application/octet-stream;
sendfile on;
keepalive_timeout 65;
#要想开启nginx的缓存功能，需要添加此处的两行内容！
#这一行分别表示：定义缓存存储目录,手动创建；缓存级别,表示缓存目录的第一级目录是1个字符，第二级目录是2个字符；内核中建立用于缓存缓存数据源数据的空间，查找缓存的时候，先从这个内核空间中找到，缓存数据的源数据，然后再到对应目录中查找缓存；这一行分别表示：缓存空间最大值；缓存的数据，60分钟内没有被访问过就删除
proxy_cache_path /var/www/cache levels=1:2 keys_zone=mycache:20mmax_size=2048m inactive=60m;
#这一行分别表示：创建缓存的时候可能生成一些临时文件存放的位置，自动创建
proxy_temp_path /var/www/cache/tmp;
server {
listen 80;
server_name localhost;
location / {
#root html;
#index index.html index.htm;
proxy_pass http://192.168.1.104/; #代理哪个web服务器
proxy_cache mycache; #内存缓存源数据空间名字，对应我们前面的设定
proxy_cache_valid 200 302 60m; #页面返回码为200 302 的缓存60分
proxy_cache_valid 404 1m; #页面错误响应吗404缓存时间1分
}
error_page 500 502 503 504 /50x.html;
location = /50x.html {
root html;
}
}
[root@node1 src]# mkdir /var/www/cache
[root@node1 src]# /usr/local/nginx/sbin/nginx
4）验证结果
访问http://111.112.114.23，则显示的是http://192.168.1.104的访问结果（如上配置，RS2的反向代理类似）
---------------------------------------------------------------------------------------------------------
再看如下的一个实例配置（nginx.conf文件中已开启缓存功能）(max_fails默认值为1，fail_timeout默认值为10s，连接失败的情形由proxy_next_upstream 指定)
?
proxy_set_header参数解释
?
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2.url的重写
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介绍下url重写的格式，写在配置文件中
rewrite regex replacement [flag]
Regex：被代替的原URL路径，可以是莫须有的，不存在的，支持正则表达式
Replacement：用来实现代替的URL路径，必须真实存在的
Flag：标志位，定义URL重写后进行的操作，有4种，分别是：
a)
last:匹配重写后的URL，再一次对URL重写规则进行匹配，当使用last的需要注意的是如下：
rewrite /images/.*\.jpg /images/a.jpg last;
这样写的话，将会造成死循环。
b）
break：匹配重写URL后，终止匹配，直接使用
c）
redirect：临时重定向，返回代码302
d）
permanent：永久重定向，返回代码301
-----------------------------------------------------------------------------
下面是nginx配置文件中的配置，简单实现url的重写配置(可以在vhosts虚拟主机配置里设置)
[root@node1 src]# vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
...............
server {
listen 80;
server_name localhost;
root /var/www/html;
index index.html index.htm;
location / {
rewrite /abc break;#本机站点目录下并不需要创建abc这个目录，对其的访问都重写到
}
location /text {
rewrite / break; #本机站点目录下不需要创建text目录，对其的访问都重写到
}
}
[root@node1 src]# mkdir /var/www/html/text
注意：
nginx的rewrite重写规则后的url必须要是能在外网访问的真实url！
这一点要和nginx的反向代理区别开，proxy_pass代理后的url可以是内网访问，在内网之间代理！
3.nginx实现带健康状态检测的负载均衡
nginx要能够检测后端nginx的健康状态，需要新的模块，重新编译nginx
模块的使用：healthcheck_nginx_upstreams-master.zip
下载模块，下载到本机的/usr/loca/src目录下
下载地址：/s/1o8IrpbG
提取密码：vp4y
[root@node1 ~]# cd /usr/local/src
[root@node1 src]# unzip healthcheck_nginx_upstreams-master.zip
[root@node1 src]# ll healthcheck_nginx_upstreams-master
接下来切换到nginx解压目录，打补丁~
[root@node1 src]# cd nginx-1.8.0
[root@node1 nginx-1.8.0]# patch -p1 < ../healthcheck_nginx_upstreams-master
然后重新编译nginx，加上healthcheck_nginx_upstreams-master模块
[root@node1 nginx-1.8.0]# ./configure --prefix=/usr/loca/nginx --user=nginx --group=nginx --with-http_ssl_module --with-http_flv_module --with-http_stub_status_module --with-http_gzip_static_module --with-pcre --add-module=/usr/local/src/healthcheck_nginx_upstreams-master
[root@node1 src]# make && make install
接下来配置实现nginx带健康状态的负载均衡：
[root@node1 src]# vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
..................
..................
upstream cluster {
server 192.168.1.104 weight=1;
server 192.168.1.105 weight=1;
healthcheck_enabled;
healthcheck_delay 1000;
healthcheck_timeout 1000;
healthcheck_failcount 3;
healthcheck_send "GET /.health HTTP/1.0";
#healthcheck_expected 'I_AM_ALIVE'; ＃从RS上收到的http body部分的响应内容，如果未设置，则表示从后端服务器收到200状态码即可，这里我们不启用
# Optional supervisord module support
#supervisord none;
#supervisord_inherit_backend_status;
}
server {
listen 80;
server_name localhost;
location / {
root html;
index index.php index.html index.htm;
proxy_pass http://cluster;
}
location /stat {
healthcheck_status;
}
}
----------------------------------------------------------------------------------------
上面参数解释：
upstream cluster //定义后方的服务器群组
Server 192.168.1.104 weight=1 //指明后方的一台服务器地址，权重设置为1；也可以IP:PORT指定端口实现端口映射
Server 192.168.1.105 weight=1 //指明后方的另一台服务器地址，权重设置为1
healthcheck_enable //开启健康探测功能
healthcheck_delay 1000 //设置健康检测的时延；即对同一台RS两次检测之间的时间间隔，单位毫秒，默认为1000
healthcheck_timeout 1000//设置一次健康检测的超时时间
healthcheck_failcount 1//后方某台服务器有一次检测不到即视为宕掉；即对同一台RS检测成功或失败多少次，才决定其成功或失败，并实现启用和禁用此服务
healthcheck_send "GET /.health HTTP/1.0" //使用GET方法访问后方服务器站点下的.health来进行探测；即从RS上获得用于检测健康状态的文件，默认只支持http1.0协议
proxy_pass http://cluster //与upstream cluster相对应，在访问http://111.112.114.23时将流量转发到cluster组内机器上
location /stats//定义一个站点，用来查看后方服务器的健康状况
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最后，重启nginx
[root@node1 src]# /usr/local/nginx/sbin/nginx -s reload
测试：
假如：
RS1机器上访问的结果是“welcome to 192.168.1.104”
RS2机器上访问的结果是“welcome to 192.168.1.105”
访问http://111.112.114.23，第一次出现的如果是RS1的访问结果，那么再刷一下，就会出现RS2的访问结果，这样就看出了负载均衡的效果。
可以查看后端两台Real Server服务器的健康状态:
访问http://111.112.114.23/stat即可！
关闭RS1的nginx服务，再次访问http://111.112.114.23/stat查看后端机器状态，就会发现RS1的健康状态已提示Bad，即显示后端的192.168.1.101的RS1不能正常连接。
这样就实现了负载均衡和健康探测，但依然不能满足高并发量，再次用ab进行测试：
但是，这样通过nginx代理可以满足的最大连接请求依然没有直接访问RS的大！
这个通过下面结果可知：
[root@node1 src]# ab -c 100 -n 10000 http://192.168.1.104/test.jpg
[root@node1 src]# ab -c 100 -n 10000 http://111.112.114.23/test.jpg
继续做优化！如下：
[root@node1 src]# vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
http {
include mime.types;
default_type application/octet-stream;
sendfile on;
keepalive_timeout 65;
proxy_cache_path /var/www/cache levels=1:2 keys_zone=mycache:20m max_size=2048m inactive=24h;
proxy_temp_path /var/www/cache/tmp;
upstream cluster {
server 192.168.1.104 weight=1;
server 192.168.1.105 weight=1;
healthcheck_enabled;
healthcheck_delay 1000;
healthcheck_timeout 1000;
healthcheck_failcount 3;
healthcheck_send "GET /.health HTTP/1.0";
}
server {
listen 80;
server_name localhost;
location / {
root html;
index index.php index.html index.htm;
proxy_set_header HOST $host;
proxy_cache STATIC;
proxy_cache_valid 200 1d;
proxy_cache_use_stale error_timeout invalid_header updating http_500 http_502 http_503 http_504;
proxy_pass http://cluster;
}
location /stat {
healthcheck_status;
}
}
--------------------------------------------------------------
参数解释：
proxy_cache_path //设置缓存的路径和其他参数。缓存数据是保存在文件中的，缓存的键和文件名都是在代理URL上执行MD5的结果。 levels参数定义了缓存的层次结构。
proxy_set_header //允许重新定义或者添加发往后端服务器的请求头。
proxy_cache //指定用于页面缓存的共享内存。
proxy_cache_valid //为不同的响应状态码设置不同的缓存时间。
proxy_cache_use_stale //指定后端服务器出现状况时，nginx可以使用的过期缓存
---------------------------------------------------------------
接着重启nginx服务
[root@node1 src]# /usr/local/nginx/sbin/nginx -s reload
[root@node1 src]# mkdir /var/www/cache#这个前面做缓存时，已经创建了。
再次进行压力测试，可以看到通过nginx代理可以满足的最大连接请求已经达到了5000多，超过了直接访问RS的最大连接请求了！
这样负载均衡+健康探测+缓存已经完成！
[root@node1 src]# ab -c 100 -n 10000 http://111.112.114.23/test.jpg
接下来一个问题就是在启用缓存之后的访问问题，试着重新访问一下该站点http://111.112.114.23：
即第一次访问http://111.112.114.23时访问到了192.168.1.104（即RS1），显示结果是：“welcome to 192.168.1.104”，前端nginx将本次的访问结果放入本地缓存，在缓存未失效之前，访问http://111.112.114.23时实际上是nginx的本地缓存提供的访问结果，依然显示“welcome to 192.168.1.104”的页面。
可以试着多刷新几次，可以发现再怎么刷新页面内容依然是“welcome to 192.168.1.104”！
这就证明现在访问到的是nginx缓存在本地的结果！
看看缓存目录中有没有内容
[root@node1 src]# ll /var/www/cache#发现缓存目录下已经有了缓存结果；可以将这个缓存结果清除，再次刷次页面，就会是新页面了。
total 4
drwx------ 3 nginx nginx 4096 Sep 18 16:44 e
[root@node1 src]#
***************当你发现自己的才华撑不起野心时，就请安静下来学习吧***************
