Nginx反向代理(七层代理)、Nginx的TCP/UDP调度器(四层代理)、

一、Nginx反向代理(七层代理)

步骤：

​    部署后端web服务器集群

​    配置Nginx代理服务器

​        配置upstream集群池

​        调节集群池权重比

<img src="/home/student/Desktop/QYF笔记&nsd2411/资源包/image-20241008213058281.png" style="zoom: 67%;" />

1.部署后端web服务器集群

​    两个服务器web1和web2安装httpd服务，并创建不同网页用以实验

```shell
#进入web1操作：
yum -y install httpd
echo "test web1" > /var/www/html/index.html
systemctl enable httpd --now
```

```shell
#进入web2操作：
yum -y install httpd
echo "test web2" > /var/www/html/index.html
systemctl enable httpd --now
```

2.配置Nginx代理服务器：/usr/local/nginx/conf/nginx.conf

> 配置upstream集群池并调节权重比

```shell
http {
...
#使用upstream集群池定义后端服务器集群，集群名称自定义
#使用server定义集群中的具体服务器和端口
      upstream webtestserver {
           #设置相同客户端访问相同Web服务器
         ip_hash;
           #设置权重控制weight后台服务器访问比例，权重越大任务的分配量就越大
         server 192.168.99.100:80 weight=2;
         #设置健康检查
         #max_fails设置后台服务器连接失败的次数
         #fail_timeout设置后台服务器连接失败后再次连接的等待时间
         server 192.168.99.200:80 max_fails=2 fail_timeout=30;
         #设置down标记使主机暂时不参与集群活动，用于停机修复或者做项目时临时借调
         server 192.168.99.120:80 down;
      }
      server {
          listen       80;
          server_name  localhost;
  
          location / {
              root   html;
              index  index.html index.htm;
              #通过proxy_pass将用户的请求转发给服务器集群，名称同上
              proxy_pass http://webtestserver;
          }
...
```

> 设置ip_hash后用户访问只会被分配给上次请求相同的服务器

二、Nginx的TCP/UDP调度器(四层代理)

使用Nginx实现TCP/UDP调度器功能，采用轮询的方式调用后端SSH服务器

<img src="image-20241008213311333.png" style="zoom: 67%;" />

```shell
添加stream参数开启4层代理模块
./configure --with-stream
/usr/local/nginx/sbin/nginx -V    #查看安装模块情况
```

修改nginx配置文件：/usr/local/nginx/conf/nginx.conf

```shell
...
stream {                           #stream与http同级
    upstream testssh {             #创建集群，名称自定义
        server 192.168.99.100:22;  #后端SSH服务器的IP和端口
        server 192.168.99.200:22;
    }
    server {                #调用集群
        listen 2222;        #Nginx代理监听的端口，可以自己定义
        proxy_pass testssh; #调用backend集群
    }
}
http {
...
}
```

重载配置、测试连接到nginx代理服务器监听的2222接口，而不是代理服务器的22端口或者后端的web服务器

```shell
ssh 192.168.99.5 -p 12345    #使用该命令多次访问查看轮询效果
```

三、nginx的优化与查错

1.优化客户端使用浏览器访问不存在的页面192.168.99.5/xxxxxxx时提示404文件未找到

​    修改nginx配置文件：/usr/local/nginx/conf/nginx.conf

```shell
charset utf-8;                    #仅在需要中文时修改该选项，可以识别中文
error_page   404  /404.html;    #当网站发生404报错时，给用户看的页面

echo "抱歉！您访问的页面不存在呢？" > html/404.html
------------------------------------------------------------------
HTTP常见状态码列表：
200 正常
301 & 302 重定向
400 请求语法错误
401 访问被拒绝
403 禁止访问
404 资源找不到
414 请求URI头部太长
500 服务器内部错误
502 代理服务器无法正常获取下一个服务器正常的应答
```

​    重载，测试

2.查看nginx服务网站的状态信息

​    需要使用--with-http_stub_status_module开启状态页面模块

```shell
[root@proxy nginx-1.22.1]# /usr/local/nginx/sbin/nginx  -V
nginx version: nginx/1.22.1
built by gcc 8.5.0 20210514 (Red Hat 8.5.0-10) (GCC) 
configure arguments: --with-stream --with-http_stub_status_module
```

​    修改nginx配置文件：/usr/local/nginx/conf/nginx.conf

```shell
server {
    listen       80;
    server_name  localhost;
    location /status {        #定义状态页面
        stub_status on;
        allow 192.168.99.5;   #允许99.5访问
        deny all;             #其他人全部拒绝
    }
    charset utf-8;
}
```

​    重载，测试

```shell
[root@proxy nginx-1.22.1]# curl 192.168.99.5/status
Active connections: 1 
server accepts handled requests
 1 1 1 
Reading: 0 Writing: 1 Waiting: 0
------------------------------------------------------------------
    Active connections：当前活动的连接数量，有多少人访问网站
    Accepts：已经接受客户端的连接总数量，有多少人曾经来过
    Handled：已经处理客户端的连接总数量
    Requests：客户端发送的请求数量
    Reading：当前服务器正在读取客户端请求头的数量
    Writing：当前服务器正在写响应信息的数量，指服务器正在给客户回应信息
    Waiting：当前多少客户端在等待服务器的响应
```

3.优化Nginx并发量

​    并发测试，使用测试主机作为海量客户访问proxy主机

```shell
#-n任务量，-c是连接数
ab -n 10000 -c 10000 http://192.168.99.5/

socket: Too many open files (24)    #linux系统有限制，文件打开数量不超过1024
```

​    优化Linux内核参数可打开最大文件数量(临时)

```shell
ulimit -n            #查看最大文件数量
ulimit -n 100000    #临时设置最大文件数量
```

​    修改后，再次测试；    

​    设置可打开最大文件数量目录(永久)：/etc/security/limits.conf

```shell
*               soft    nofile            100000
*               hard    nofile            100000
#用户或组   软限制或硬限制  需要限制的项目      限制的值
```

​    重启系统生效

​    服务器主机增加并发量修改Nginx配置文件目录：/usr/local/nginx/conf/nginx.conf

```shell
worker_processes  2;     #与真机CPU核心数量一致
events {
       worker_connections  50000;    单个工作进程可接受访问的数量
}
```

​    重载，测试

4.优化Nginx数据包头缓存支持超长地址

​    默认情况下nginx无法支持长地址栏，会报414错误

​    修改Nginx配置文件，增加数据包头部缓存大小

```shell
http {
    client_header_buffer_size    200k;    #请求包头信息的缓存大小，默认1k
    large_client_header_buffers  4 200k;  #请求包头部信息的缓存个数与容量
    include       mime.types;
    default_type  application/octet-stream;
    ....
}
```

​    重载，测试

5.浏览器本地缓存静态数据

​    修改Nginx配置文件，定义对静态页面的缓存时间

```shell
server {
...  
    location ~* \.(jpg|txt|png|html|php)$ {
        expires 30d;  #新添加，定义客户端缓存时间为30天
    }
....
}
```

​    重载，测试，火狐浏览器查看本地缓存数据访问about:cache