Nginx服務(wù)實(shí)現(xiàn)反向代理

這篇文章主要為大家分享Nginx服務(wù)實(shí)現(xiàn)反向代理的方法。文中還介紹了Nginx服務(wù)的安裝配置以及Nginx服務(wù)的優(yōu)化方案，希望大家通過這篇文章能有所收獲。

環(huán)境準(zhǔn)備：

三臺(tái)centos 7.5，其中一臺(tái)運(yùn)行Nginx，另外兩臺(tái)運(yùn)行簡單的web服務(wù)即可，主要用來測試Nginx反向代理的效果；
下載我提供的包，安裝Nginx時(shí)需要，用來做緩存及壓縮等優(yōu)化項(xiàng)的。

注（實(shí)現(xiàn)效果如下）：

結(jié)合 proxy 和 upstream 模塊實(shí)現(xiàn)后端 web 負(fù)載均衡；
使用 proxy 模塊實(shí)現(xiàn)靜態(tài)文件緩存；
結(jié)合 nginx 默認(rèn)自帶的 ngx_http_proxy_module 模塊 和 ngx_http_upstream_module 模塊實(shí)現(xiàn)后端服務(wù)器的健康檢查，也可以使用第三方模塊 nginx_upstream_check_module；
使用 nginx-sticky-module 擴(kuò)展模塊實(shí)現(xiàn) 保持會(huì)話；
使用 ngx_cache_purge 實(shí)現(xiàn)更強(qiáng)大的緩存清除功能；
使用ngx_brotli模塊實(shí)現(xiàn)網(wǎng)頁文件壓縮。

上面提到的 2 個(gè)模塊都屬于第三方擴(kuò)展模塊，需要提前下好源碼（我在前面的下載鏈接中包含著這幾個(gè)模塊），然后編譯時(shí)通過--add-moudle=src_path 一起安裝。

1、安裝Nginx

[root@nginx nginx-1.14.0]# yum -y erase httpd     #卸載系統(tǒng)默認(rèn)的httpd服務(wù)，防止端口沖突
[root@nginx nginx-1.14.0]# yum -y install openssl-devel pcre-devel    #安裝所需依賴
[root@nginx src]# rz          #rz命令上傳所需源碼包
[root@nginx src]# ls          #確認(rèn)上傳的源碼包
nginx-sticky-module.zip    ngx_brotli.tar.gz
nginx-1.14.0.tar.gz  ngx_cache_purge-2.3.tar.gz
#將上傳的源碼包進(jìn)行解壓
[root@nginx src]# tar zxf nginx-1.14.0.tar.gz  
[root@nginx src]# unzip nginx-sticky-module.zip 
[root@nginx src]# tar zxf ngx_brotli.tar.gz 
[root@nginx src]# tar zxf ngx_cache_purge-2.3.tar.gz 
[root@nginx src]# cd nginx-1.14.0/        #切換至nginx目錄
[root@nginx nginx-1.14.0]#  ./configure --prefix=/usr/local/nginx1.14 --user=www --group=www --with-http_stub_status_module  --with-http_realip_module  --with-http_ssl_module --with-http_gzip_static_module  --http-client-body-temp-path=/var/tmp/nginx/client --http-proxy-temp-path=/var/tmp/nginx/proxy  --http-fastcgi-temp-path=/var/tmp/nginx/fcgi --with-pcre  --add-module=/usr/src/ngx_cache_purge-2.3  --with-http_flv_module --add-module=/usr/src/nginx-sticky-module && make && make install
#進(jìn)行編譯安裝，并且使用“--add-module”選項(xiàng)加載需要的模塊
#注意，以上并沒有加載ngx_brotli模塊，是為了稍后展示在已經(jīng)安裝nginx服務(wù)后，如何添加模塊

關(guān)于上述的編譯選項(xiàng)解釋如下：

--with-http_stub_status_module：通過網(wǎng)頁監(jiān)控nginx的狀態(tài)；
--with-http_realip_module：獲取客戶端的真實(shí)IP地址；
--with-http_ssl_module：開啟nginx的加密傳輸功能；
--with-http_gzip_static_module：開啟壓縮功能；
--http-client-body-temp-path=/var/tmp/nginx/client：客戶端訪問數(shù)據(jù)臨時(shí)存放路徑（緩存存放的路徑）；
--http-proxy-temp-path=/var/tmp/nginx/proxy：同上；
--http-fastcgi-temp-path=/var/tmp/nginx/fcgi：同上；
--with-pcre：支持正則匹配表達(dá)式；
--add-module=/usr/src/ngx_cache_purge-2.3：添加nginx的第三方模塊，語法為：--add-module=第三方模塊路徑；
--add-module=/usr/src/nginx-sticky-module：同上；
--with-http_flv_module：支持flv視頻流。

2、啟動(dòng)Nginx服務(wù)

[root@nginx nginx-1.14.0]# ln -s /usr/local/nginx1.14/sbin/nginx /usr/local/sbin/
#創(chuàng)建nginx命令的軟連接，以便可以直接使用
[root@nginx nginx-1.14.0]# useradd -M -s /sbin/nologin www
[root@nginx nginx-1.14.0]# mkdir -p /var/tmp/nginx/client
[root@nginx nginx-1.14.0]# nginx -t      #檢查nginx配置文件
nginx: the configuration file /usr/local/nginx1.14/conf/nginx.conf syntax is ok
nginx: configuration file /usr/local/nginx1.14/conf/nginx.conf test is successful
[root@nginx nginx-1.14.0]# nginx       #啟動(dòng)nginx服務(wù)
[root@nginx nginx-1.14.0]# netstat -anpt | grep ":80"    #查看80端口是否在監(jiān)聽
tcp   0   0 0.0.0.0:80      0.0.0.0:*        LISTEN      7584/nginx: master  

二、Nginx服務(wù)實(shí)現(xiàn)反向代理

在實(shí)現(xiàn)這個(gè)反向代理之前，這里還是要說一下，什么是反向代理？什么是正向代理？

1、正向代理

用于代理內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)對 Internet 的連接請求(如 NAT),客戶端指定代理服務(wù)器,并將本來要直接發(fā)送給目標(biāo)Web服務(wù)器的HTTP請求先發(fā)送到代理服務(wù)器上, 然后由代理服務(wù)器去訪問 Web 服務(wù)器, 并將 Web 服務(wù)器返回的信息的回傳給客戶端，此時(shí)，這個(gè)代理服務(wù)器就是正向代理。

2、反向代理

與正向代理相反,如果局域網(wǎng)向Internet提供資源,并讓Internet上的其他用戶可以訪問局域網(wǎng)內(nèi)資源, 也可以設(shè)置一個(gè)代理服務(wù)器, 它提供的服務(wù)就是反向代理. 反向代理服務(wù)器接受來自 Internet 的連接,然后將請求轉(zhuǎn)發(fā)給內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)上的服務(wù)器,并將 web服務(wù)器的返回信息回傳給
Internet 上請求連接的客戶端。

總而言之：正向代理的對象是客戶端，代替客戶端去訪問web服務(wù)器；反向代理的對象是web服務(wù)器，代理web服務(wù)器去回應(yīng)客戶端。

3、Nginx配置反向代理

可以配置 nginx 作為反向代理和負(fù)載均衡，同時(shí)利用其緩存功能，將靜態(tài)頁面在 nginx 緩存，以達(dá)到降低后端服務(wù)器連接數(shù)的目的并檢查后端 web 服務(wù)器的健康狀況。

環(huán)境如下：

• 一臺(tái)Nginx服務(wù)器作為反向代理；
• 兩臺(tái)后端web服務(wù)器組成web服務(wù)器池；
• 客戶端訪問Nginx代理服務(wù)器，可以多次刷新頁面，得到不同后端web服務(wù)器返回的頁面。

開始配置Nginx服務(wù)器：

[root@nginx ~]# cd /usr/local/nginx1.14/conf/      #切換至指定目錄
[root@nginx conf]# vim nginx.conf           #編輯主配置文件
             ........................#省略部分內(nèi)容
http{
             ........................#省略部分內(nèi)容
upstream backend {
        sticky;
        server 192.168.20.2:80 weight=1 max_fails=2 fail_timeout=10s;
        server 192.168.20.3:80 weight=1 max_fails=2 fail_timeout=10s;
    }
            ........................#省略部分內(nèi)容
server {
location / {
            #root   html;                            #將原本的根目錄注釋掉 
            #index  index.html index.htm;        #注釋掉改行
            proxy_pass http://backend;     #這里指定的“backend”須與上面的web池名稱對應(yīng)。
        }
   }
}
#編輯完成后，保存退出即可。
[root@nginx conf]# nginx -t            #檢查配置文件，確認(rèn)無誤
[root@nginx conf]# nginx -s reload        #重啟nginx服務(wù)，以便生效

上述web服務(wù)器池的配置中有一個(gè)“sticky”的配置項(xiàng)，其實(shí)就是加載了nginx-sticky模塊，這個(gè)模塊的作用是通過 cookie 黏貼的方式將來自同一個(gè)客戶端（瀏覽器）的請求發(fā)送到同一個(gè)后端服務(wù)器上處理，這樣一定程度上可以解決多個(gè) backend servers 的會(huì)話同步的問題（所謂會(huì)話同步，就好比訪問頁面時(shí)，登錄一次即可，在一定時(shí)間段內(nèi)無需再次登錄，這就是會(huì)話的概念），而 RR 輪詢模式必須要運(yùn)維人員自己考慮 session 同步的實(shí)現(xiàn)。另外內(nèi)置的 ip_hash 也可以實(shí)現(xiàn)根據(jù)客戶端 IP 來分發(fā)請求，但它很容易造成負(fù)載不均衡的情況，而如果 nginx 前面有來自同一局域網(wǎng)的訪問，它接收的客戶端 IP 是一樣的，容易造成負(fù)載不均衡現(xiàn)象。nginx-sticky-module 的 cookie 過期時(shí)間，默認(rèn)瀏覽器關(guān)閉就過期。
這個(gè)模塊并不合適不支持 Cookie 或手動(dòng)禁用了 cookie 的瀏覽器，此時(shí)默認(rèn) sticky 就會(huì)切換成 RR。它不能與 ip_hash 同時(shí)使用。

sticky只是Nginx支持的其中一種調(diào)度算法，下面是Nginx的負(fù)載均衡模塊支持的其他調(diào)度算法：

• 輪詢（默認(rèn)，RR）：每個(gè)請求按時(shí)間順序逐一分配到不同的后端服務(wù)器，如果后端某臺(tái)服務(wù)器宕機(jī)，故障系統(tǒng)被自動(dòng)剔除，使用戶訪問不受影響。Weight 指定輪詢權(quán)值，Weight 值越大，分配到的訪問機(jī)率越高，主要用于后端每個(gè)服務(wù)器性能不均的情況下。
• ip_hash ： 每個(gè)請求按訪問 IP 的 hash 結(jié)果分配，這樣來自同一個(gè) IP 的訪客固定訪問一個(gè)后端服務(wù)器，有效解決了動(dòng)態(tài)網(wǎng)頁存在的 session 共享問題。當(dāng)然如果這個(gè)節(jié)點(diǎn)不可用了，會(huì)發(fā)到下個(gè)節(jié)點(diǎn)，而此時(shí)沒有 session 同步的話就注銷掉了。
• least_conn ：請求被發(fā)送到當(dāng)前活躍連接最少的 realserver 上。會(huì)考慮 weight 的值。
• url_hash ： 此方法按訪問 url 的 hash 結(jié)果來分配請求，使每個(gè) url 定向到同一個(gè)后端服務(wù)器，可以進(jìn)一步提高后端緩存服務(wù)器的效率。Nginx 本身是不支持 url_hash 的，如果需要使用這種調(diào)度算法，必須安裝 Nginx 的 hash 軟件包 nginx_upstream_hash 。
• fair ：這是比上面兩個(gè)更加智能的負(fù)載均衡算法。此種算法可以依據(jù)頁面大小和加載時(shí)間長短智能地進(jìn)行負(fù)載均衡，也就是根據(jù)后端服務(wù)器的響應(yīng)時(shí)間來分配請求，響應(yīng)時(shí)間短的優(yōu)先分配。Nginx 本身是不支持 fair 的，如果需要使用這種調(diào)度算法，必須下載 Nginx的upstream_fair 模塊。

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關(guān)于上述配置文件中web池中web服務(wù)器IP地址后面的配置解釋：

• weight ： 輪詢權(quán)值也是可以用在 ip_hash 的，默認(rèn)值為 1；
• max_fails ： 允許請求失敗的次數(shù)，默認(rèn)為 1。當(dāng)超過最大次數(shù)時(shí)，返回 proxy_next_upstream模塊定義的錯(cuò)誤。
• fail_timeout ： 有兩層含義，一是在 10s 時(shí)間內(nèi)最多容許2次失??；二是在經(jīng)歷了2次失敗以后，10s 時(shí)間內(nèi)不分配請求到這臺(tái)服務(wù)器。

web服務(wù)器池中的服務(wù)器配置如下（僅供參考，這里為了測試，只是簡便的搭建了一下httpd服務(wù)）：

[root@web01 ~]# yum -y install httpd            #安裝httpd服務(wù)
[root@web01 ~]# echo "192.168.20.2" > /var/www/html/index.html  #兩臺(tái)web服務(wù)器準(zhǔn)備不同的網(wǎng)頁文件
[root@web01 ~]# systemctl start httpd      #啟動(dòng)web服務(wù)

第二臺(tái)web服務(wù)器進(jìn)行以上相同的操作即可，只是注意要準(zhǔn)備不同的網(wǎng)頁文件，以便測試負(fù)載均衡的效果。

現(xiàn)在就可以進(jìn)行客戶端訪問驗(yàn)證了，但是需要注意的是，nginx代理服務(wù)器必須可以和兩臺(tái)wbe服務(wù)器進(jìn)行通信。

在nginx代理服務(wù)器上訪問自己本身測試（可以看到是在對web服務(wù)器池中的web服務(wù)器進(jìn)行輪詢）：

若使用Windows客戶端進(jìn)行訪問測試，由于配置文件中有“sticky”配置，所以會(huì)將每次的刷新請求還是轉(zhuǎn)交給同一臺(tái)web服務(wù)器，并無法測試出負(fù)載均衡的效果，只需將“sticky”那行注釋掉，即可測試出負(fù)載均衡的效果。

三、Nginx服務(wù)優(yōu)化

所謂優(yōu)化，除了控制其工作線程以外，還有幾個(gè)更重要的概念，也就是緩存及網(wǎng)頁壓縮，由于其涉及的配置項(xiàng)比較多，我將把完整的http{ }字段的配置文件寫到下面，并注釋，在博文的末尾會(huì)附上一個(gè)沒有注釋的http{ }字段。

在優(yōu)化之前，我好像在編譯安裝Nginx時(shí)，故意漏掉一個(gè)模塊沒有加載，就是為了展示如果沒有加載所需的模塊，怎么進(jìn)行加載？

配置如下：

[root@nginx conf]# cd /usr/src/nginx-1.14.0/     #切換至Nginx源碼包
[root@nginx nginx-1.14.0]# nginx -V    #執(zhí)行“ Nginx -V ”，查看已加載的模塊
nginx version: nginx/1.14.0
built by gcc 4.8.5 20150623 (Red Hat 4.8.5-11) (GCC) 
built with OpenSSL 1.0.2k-fips  26 Jan 2017
TLS SNI support enabled
configure arguments: --prefix=/usr/local/nginx1.14 --user=www --group=www --with-http_stub_status_module --with-http_realip_module --with-http_ssl_module --with-http_gzip_static_module --http-client-body-temp-path=/var/tmp/nginx/client --http-proxy-temp-path=/var/tmp/nginx/proxy --http-fastcgi-temp-path=/var/tmp/nginx/fcgi --with-pcre --add-module=/usr/src/ngx_cache_purge-2.3 --with-http_flv_module --add-module=/usr/src/nginx-sticky-module
[root@nginx nginx-1.14.0]# ./configure --prefix=/usr/local/nginx1.14 --user=www --group=www --with-http_stub_status_module --with-http_realip_module --with-http_ssl_module --with-http_gzip_static_module --http-client-body-temp-path=/var/tmp/nginx/client --http-proxy-temp-path=/var/tmp/nginx/proxy --http-fastcgi-temp-path=/var/tmp/nginx/fcgi --with-pcre --add-module=/usr/src/ngx_cache_purge-2.3 --with-http_flv_module --add-module=/usr/src/nginx-sticky-module --add-module=/usr/src/ngx_brotli && make
#將上述查到的已加載的模塊復(fù)制以下，重新編譯以下，同時(shí)，加上需要添加的模塊
#如我在上面添加了第三方模塊“--add-module=/usr/src/ngx_brotli”
[root@nginx nginx-1.14.0]# mv /usr/local/nginx1.14/sbin/nginx /usr/local/nginx1.14/sbin/nginx.bak
#將原本的Nginx控制文件更改名字，備份一下
[root@nginx nginx-1.14.0]# cp objs/nginx /usr/local/nginx1.14/sbin/    
#將新生成的Nginx命令移動(dòng)到相應(yīng)的目錄下
[root@nginx nginx-1.14.0]# ln -sf /usr/local/nginx1.14/sbin/nginx /usr/local/sbin/  
#對新的nginx命令做軟連接
[root@nginx ~]# nginx -s reload                  #nginx重啟一下服務(wù)

至此，新的模塊就添加完成了。

1、Nginx的proxy緩存使用

緩存也就是將 js、css、image 等靜態(tài)文件從后端服務(wù)器緩存到 nginx 指定的緩存目錄下，既可以減輕后端服務(wù)器負(fù)擔(dān)，也可以加快訪問速度，但這樣緩存及時(shí)清理成為了一個(gè)問題，所以需要 ngx_cache_purge 這個(gè)模塊來在過期時(shí)間未到之前，手動(dòng)清理緩存。

proxy 模塊中常用的指令時(shí) proxy_pass 和 proxy_cache。
nginx 的 web 緩存功能的主要是由 proxy_cache、fastcgi_cache 指令集和相關(guān)指令集完成，proxy_cache 指令負(fù)責(zé)反向代理緩存后端服務(wù)器的靜態(tài)內(nèi)容，fastcgi_cache 主要用來處理FastCGI 動(dòng)態(tài)進(jìn)程緩存（生產(chǎn)環(huán)境中不建議對動(dòng)態(tài)頁面進(jìn)行緩存）。

配置如下：

http {
 include       mime.types;
    default_type  application/octet-stream;
    upstream backend {
        sticky;
        server 192.168.20.2:80 weight=1 max_fails=2 fail_timeout=10s;
        server 192.168.20.3:80 weight=1 max_fails=2 fail_timeout=10s;
    }
   log_format  main  '$remote_addr - $remote_user [$time_local] "$request" '
                      '$status $body_bytes_sent "$http_referer" '
                      '"$http_user_agent" "$http_x_forwarded_for"'     #注意刪除這行后面的分號(hào)。
                        '"$upstream_cache_status"';    #增加這一行，記錄緩存的命中率到日志中
    access_log  logs/access.log  main;

        #增加以下幾行配置
    proxy_buffering on;   #代理的時(shí)候，開啟緩沖后端服務(wù)器的響應(yīng)
    proxy_temp_path /usr/local/nginx1.14/proxy_temp;
    proxy_cache_path /usr/local/nginx1.14/proxy_cache levels=1:2 keys_zone=my-cache:100m inactive=600m max_size=2g;
# server字段配置如下：
server {
        listen       80;
        server_name  localhost;
        #charset koi8-r;
        #access_log  logs/host.access.log  main;
        location ~/purge(/.*) {    #這個(gè)purge字段用來實(shí)現(xiàn)手動(dòng)清除緩存
        allow 127.0.0.1;
        allow 192.168.20.0/24;
        deny all;
        proxy_cache_purge my-cache $host$1$is_args$args;
        }
        location / {
            proxy_pass http://backend;
    #這個(gè)“/ ”字段中添加以下配置，以便配置緩存相關(guān)的
            proxy_redirect off;
            proxy_set_header Host $host;
            proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
            proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
            proxy_next_upstream error timeout invalid_header http_500 http_502 http_503 http_504;
            proxy_cache my-cache;
            add_header Nginx-Cache $upstream_cache_status;
            proxy_cache_valid 200 304 301 302 8h;
            proxy_cache_valid 404 1m;
            proxy_cache_valid any 1d;
            proxy_cache_key $host$uri$is_args$args;
            expires 30d;
        }
}
#編輯完成后，保存退出即可
[root@nginx conf]# nginx -t        #檢查配置文件
nginx: the configuration file /usr/local/nginx1.14/conf/nginx.conf syntax 
nginx: [emerg] mkdir() "/usr/local/nginx1.10/proxy_temp" failed (2: No suc
nginx: configuration file /usr/local/nginx1.14/conf/nginx.conf test failed
#提示相應(yīng)的目錄沒有找到
[root@nginx conf]# mkdir -p /usr/local/nginx1.10/proxy_temp    #那就創(chuàng)建相應(yīng)的目錄咯
[root@nginx conf]# nginx -t      #再次檢查，OK了
nginx: the configuration file /usr/local/nginx1.14/conf/nginx.conf syntax  is ok
nginx: configuration file /usr/local/nginx1.14/conf/nginx.conf test is successful
[root@nginx conf]# nginx -s reload         #重啟Nginx服務(wù)

客戶端訪問測試（使用的是谷歌瀏覽器，訪問前按F12）：

按“F5”刷新一下：

MISS 表示未命中，請求被傳送到后端；HIT 緩存命中（因?yàn)榈谝淮卧L問，Nginx服務(wù)器并沒有相應(yīng)網(wǎng)頁的緩存，所以會(huì)傳送到后端web，第二次刷新時(shí)，Nginx本地就有緩存了，所以是“HIT”，緩存命中）。

查看Nginx的訪問日志，也可以查看到記錄的緩存相關(guān)信息：

[root@nginx conf]# tail ../logs/access.log      #查看訪問日志

客戶端訪問以下地址（客戶端必須在 location ~/purge(/.*)允許的網(wǎng)段內(nèi)），可以在緩存失效前，手動(dòng)清除Nginx服務(wù)器上的緩存（若沒有成功，先手動(dòng)清除一下客戶端瀏覽器的緩存）：

我這里的圖片截錯(cuò)了，不好意思，若需要手動(dòng)清理緩存的話，如果訪問時(shí)指定的URL是“192.168.20.5/index.html”，那么在清除緩存時(shí)，需要指定的URL就是“192.168.20.5/purge/index.html”，若訪問時(shí)指定的URL是“192.168.20.5”，那么在手動(dòng)清除緩存時(shí)，需要指定的URL是“ 192.168.20.5/purge/ ”

以上部分配置的相關(guān)解釋如下：

• proxy_buffering [ on | off ]; 代理的時(shí)候，開啟或關(guān)閉緩沖后端服務(wù)器的響應(yīng)，當(dāng)開啟緩沖時(shí)，nginx 盡可能快地從被代理的服務(wù)器接收響應(yīng)，再將它存入緩沖區(qū)中。
• proxy_temp_path ： 緩存臨時(shí)目錄。后端的響應(yīng)并不直接返回客戶端，而是先寫到一個(gè)臨時(shí)文件中，然后被 rename 一下當(dāng)做緩存放在 proxy_cache_path 。0.8.9 版本以后允許 temp和 cache 兩個(gè)目錄在不同文件系統(tǒng)上（分區(qū)），然而為了減少性能損失還是建議把它們設(shè)成一個(gè)文件系統(tǒng)上。
• proxy_cache_path： 設(shè)置緩存目錄，目錄里的文件名是 cache_key 的 MD5 值。
• levels=1:2 keys_zone=my-cache:50m 表示采用 2 級(jí)目錄結(jié)構(gòu)，第一層目錄只有一個(gè)字符，是由levels=1:2設(shè)置，總共二層目錄，子目錄名字由二個(gè)字符組成。Web緩存區(qū)名稱為my-cache，內(nèi)存緩存空間大小為 100MB，這個(gè)緩沖 zone 可以被多次使用。文件系統(tǒng)上看到的緩存文件名類似于 /usr/local/nginx1.10/proxy_cache/c/29/b7f54b2df7773722d382f4809d65029c 。
• inactive=600 max_size=2g 表示 600 分鐘沒有被訪問的內(nèi)容自動(dòng)清除，硬盤最大緩存空間為2GB，超過這個(gè)值將清除最近最少使用的數(shù)據(jù)。
• proxy_cache ： 引用前面定義的緩存區(qū) my-cache。
• proxy_cache_key ：定義如何生成緩存的鍵，設(shè)置 web 緩存的 key 值，nginx 根據(jù) key 值 md5哈希存儲(chǔ)緩存。
• proxy_cache_valid ： 為不同的響應(yīng)狀態(tài)碼設(shè)置不同的緩存時(shí)間，比如 200、302 等正常結(jié)果可以緩存的時(shí)間長點(diǎn)，而 404、500 等緩存時(shí)間設(shè)置短一些，這個(gè)時(shí)間到了文件就會(huì)過期，而不論是否剛被訪問過。
• add_header 指令來設(shè)置 response header, 語法: add_header name value。
• $upstream_cache_status 這個(gè)變量來顯示緩存的狀態(tài)，我們可以在配置中添加一個(gè) http 頭來顯示這一狀態(tài)。
  ########### $upstream_cache_status 包含以下幾種狀態(tài)：############
• MISS 未命中，請求被傳送到后端；
• HIT 緩存命中；
• EXPIRED 緩存已經(jīng)過期請求被傳送到后端；
• UPDATING 正在更新緩存，將使用舊的應(yīng)答；
• STALE 后端將得到過期的應(yīng)答；
• expires ： 在響應(yīng)頭里設(shè)置 Expires:或 Cache-Control:max-age，返回給客戶端的瀏覽器緩存失效時(shí)間。

2、優(yōu)化Nginx服務(wù)的壓縮功能

更改配置文件如下（相關(guān)解釋請參考博文末尾）：

http {
    include       mime.types;
    default_type  application/octet-stream;
    brotli on;
    brotli_types text/plain text/css text/xml application/xml application/json;
    brotli_static off;       #是否允許查找預(yù)處理好的、以 .br結(jié)尾的壓縮文件，可選值為on、off、always。
    brotli_comp_level 11;        #壓縮的級(jí)別，范圍是“1~14”,值越大，壓縮比越高
    brotli_buffers 16 8k;      #讀取緩沖區(qū)數(shù)量和大小
    brotli_window 512k;       #滑動(dòng)窗口大小
    brotli_min_length 20;    #指定壓縮數(shù)據(jù)的最小字節(jié)
    gzip  on;        #開啟 gzip 壓縮輸出，減少網(wǎng)絡(luò)傳輸。
    gzip_comp_level 6;     # gzip 壓縮比，1 壓縮比最小處理速度最快，9 壓縮比最大但處理速度最慢(傳輸快但比較消耗 cpu)。
    gzip_http_version 1.1;    #用于識(shí)別 http 協(xié)議的版本，早期的瀏覽器不支持 Gzip 壓縮，用戶就會(huì)看到亂碼，所以為了支持前期版本加上了這個(gè)選項(xiàng)，如果你用了 Nginx 的反向代理并期望也啟用 Gzip 壓縮的話，由于末端通信是 http/1.1協(xié)議，故請?jiān)O(shè)置為 1.1。
    gzip_proxied any;     #Nginx 作為反向代理的時(shí)候啟用，根據(jù)某些請求和應(yīng)答來決定是否在對代理請求的應(yīng)答啟用 gzip 壓縮，是否壓縮取決于請求頭中的“Via”字段，指令中可以同時(shí)指定多個(gè)不同的參數(shù)，意義如下：
# off – 關(guān)閉所有的代理結(jié)果數(shù)據(jù)的壓縮
# expired – 啟用壓縮，如果 header 頭中包含 “Expires” 頭信息
# no-cache – 啟用壓縮，如果 header 頭中包含 “Cache-# Control:no-cache” 頭信息
# no-store – 啟用壓縮，如果 header 頭中包含 “Cache-Control:no-store” 頭信息
# private – 啟用壓縮，如果 header 頭中包含 “Cache-Control:private” 頭信息
# no_last_modified – 啟用壓縮,如果 header 頭中不包含 “Last-Modified” 頭信息
# no_etag – 啟用壓縮 ,如果 header 頭中不包含 “ETag” 頭信息
# auth – 啟用壓縮 , 如果 header 頭中包含 “Authorization” 頭信息
# any – 無條件啟用壓縮
    gzip_min_length 1k;
    gzip_buffers 16 8k;
    gzip_types text/plain text/css text/javascript application/json application/javascript application/x-javascript application/xml;
    gzip_vary on;      #和 http 頭有關(guān)系，加個(gè) vary 頭，給代理服務(wù)器用的，有的瀏覽器支持壓縮，有的不支持，所以避免浪費(fèi)不支持的也壓縮，所以根據(jù)客戶端的 HTTP 頭來判斷，是否需要壓縮
    client_max_body_size 10m;     #允許客戶端請求的最大單文件字節(jié)數(shù)。如果有上傳較大文件，請?jiān)O(shè)置它的限制值
    client_body_buffer_size 128k;    #緩沖區(qū)代理緩沖用戶端請求的最大字節(jié)數(shù)
        server_tokens off;     #隱藏 nginx 的版本號(hào)
        #以下是http_proxy模塊：
    proxy_connect_timeout 75;      #nginx 跟后端服務(wù)器連接超時(shí)時(shí)間(代理連接超時(shí))
    proxy_send_timeout 75;
    proxy_read_timeout 75;    #定義從后端服務(wù)器讀取響應(yīng)的超時(shí)。此超時(shí)是指相鄰兩次讀操作之間的最長時(shí)間間隔，而不是整個(gè)響應(yīng)傳輸完成的最長時(shí)間。如果后端服務(wù)器在超時(shí)時(shí)間段內(nèi)沒有傳輸任何數(shù)據(jù)，連接將被關(guān)閉。
    proxy_buffer_size 4k;    #設(shè)置緩沖區(qū)的大小為 size。nginx 從被代理的服務(wù)器讀取響應(yīng)時(shí)，使用該緩沖區(qū)保存響應(yīng)的開始部分。這部分通常包含著一個(gè)小小的響應(yīng)頭。該緩沖區(qū)大小默認(rèn)等于 proxy_buffers 指令設(shè)置的一塊緩沖區(qū)的大小，但它也可以被設(shè)置得更小。
    proxy_buffers 4 32k;     #語法: proxy_buffers the_number is_size;為每個(gè)連接設(shè)置緩沖區(qū)的數(shù)量為 number，每塊緩沖區(qū)的大小為 size。這些緩沖區(qū)用于保存從被代理的服務(wù)器讀取的響應(yīng)。每塊緩沖區(qū)默認(rèn)等于一個(gè)內(nèi)存頁的大小。這個(gè)值是 4K 還是8K，取決于平臺(tái)。
#附：[root@nginx ~]# getconf PAGESIZE     #查看Linux內(nèi)存頁的大小
#4096

    proxy_busy_buffers_size 64k;    #高負(fù)荷下緩沖大小（默認(rèn)大小是 proxy_buffers 指令設(shè)置單塊緩沖大小的 2 倍）
    proxy_temp_file_write_size 64k;    #當(dāng)緩存被代理的服務(wù)器響應(yīng)到臨時(shí)文件時(shí)，這個(gè)選項(xiàng)限制每次寫臨時(shí)文件的大小。
    proxy_buffering on;
    proxy_temp_path /usr/local/nginx1.14/proxy_temp;
    proxy_cache_path /usr/local/nginx1.14/proxy_cache levels=1:2 keys_zone=my-cache:100m inactive=600m max_size=2g;
    upstream backend {
       sticky;
        server 192.168.20.2:80 weight=1 max_fails=2 fail_timeout=10s;
        server 192.168.20.3:80 weight=1 max_fails=2 fail_timeout=10s;
    }

    log_format  main  '$remote_addr - $remote_user [$time_local] "$request" '
                      '$status $body_bytes_sent "$http_referer" '
                      '"$http_user_agent" "$http_x_forwarded_for"'
                      '"$upstream_cache_status"';
    access_log  logs/access.log  main;
    sendfile        on;     #開啟高效文件傳輸模式。
    #tcp_nopush     on;

    #keepalive_timeout  0;
    keepalive_timeout  65;        #長連接超時(shí)時(shí)間，單位是秒，長連接請求大量小文件的時(shí)候，可以減少重建連接的開銷，如果設(shè)置時(shí)間過長，用戶又多，長時(shí)間保持連接會(huì)占用大量資源。
    server {
        listen       80;
        server_name  localhost;
        #charset koi8-r;
        #access_log  logs/host.access.log  main;
        location ~/purge(/.*) {
        allow 127.0.0.1;
        allow 192.168.20.0/24;
        deny all;
        proxy_cache_purge my-cache $host$1$is_args$args;
        }
        location / {
            proxy_pass http://backend;    #請求轉(zhuǎn)向 backend 定義的服務(wù)器列表，即反向代理，對應(yīng) upstream 負(fù)載均衡器。也可以proxy_pass http://ip:port。
            proxy_redirect off;     #指定是否修改被代理服務(wù)器返回的響應(yīng)頭中的 location 頭域跟 refresh 頭域數(shù)值
#例如：
# 設(shè)置后端服務(wù)器“Location”響應(yīng)頭和“Refresh”響應(yīng)頭的替換文本。 假設(shè)后端服務(wù)器返回的
# 響應(yīng)頭是 “Location: http://localhost:8000/two/some/uri/”，那么指令proxy_redirect  
# http://localhost:8000/two/ http://frontend/one/;將把字符串改寫為 “Location: 
# http://frontend/one/some/uri/”。
            proxy_set_header Host $host;  #允許重新定義或者添加發(fā)往后端服務(wù)器的請求頭。
#Host 的含義是表明請求的主機(jī)名，nginx 反向代理服務(wù)器會(huì)向后端真實(shí)服務(wù)器發(fā)送請求，
#并且請求頭中的host字段重寫為proxy_pass指令設(shè)置的服務(wù)器。因?yàn)閚ginx作為反向代理使
#用，而如果后端真實(shí)的服務(wù)器設(shè)置有類似防盜鏈或者根據(jù) http 請求頭中的 host 字段來進(jìn)行
#路由或判斷功能的話，如果反向代理層的nginx不重寫請求頭中的host字段，將會(huì)導(dǎo)致請求失敗。
            proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;        
#web 服務(wù)器端獲得用戶的真實(shí) ip 但是，實(shí)際上要獲得用戶的真實(shí) ip，也可以通過下面的X-Forward-For
            proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
#后端的 Web服務(wù)器可以通過 X-Forwarded-For 獲取用戶真實(shí) IP，X_Forward_For 字段
#表示該條 http 請求是有誰發(fā)起的？如果反向代理服務(wù)器不重寫該請求頭的話，那么后端
#真實(shí)服務(wù)器在處理時(shí)會(huì)認(rèn)為所有的請求都來自反向代理服務(wù)器，如果后端有防護(hù)策略
#的話，那么機(jī)器就被封掉了。因此，在配置用作反向代理的 nginx 中一般會(huì)增加兩條配置，以便修改 http 的請求頭部
          #以下兩條是修改 http 的請求頭部：
            proxy_set_header Host $host;
                        proxy_set_header X-Forward-For $remote_addr;
            proxy_next_upstream error timeout invalid_header http_500 http_502 http_503 http_504;
#增加故障轉(zhuǎn)移，如果后端的服務(wù)器返回 502、504、執(zhí)行超時(shí)等錯(cuò)誤，
#自動(dòng)將請求轉(zhuǎn)發(fā)到upstream 負(fù)載均衡池中的另一臺(tái)服務(wù)器，實(shí)現(xiàn)故障轉(zhuǎn)移。
            proxy_cache my-cache;
            add_header Nginx-Cache $upstream_cache_status;
            proxy_cache_valid 200 304 301 302 8h;
            proxy_cache_valid 404 1m;
            proxy_cache_valid any 1d;
            proxy_cache_key $host$uri$is_args$args;
            expires 30d;
                }
   location /nginx_status {        
                stub_status on;
                access_log off;
                allow 192.168.31.0/24;
                deny all;
            }
          ....................#省略部分內(nèi)容
}
#更改完成后保存退出即可
[root@nginx nginx1.14]# nginx -t     #檢查配置文件
nginx: the configuration file /usr/local/nginx1.14/conf/nginx.conf syntax is ok
nginx: configuration file /usr/local/nginx1.14/conf/nginx.conf test is successful
[root@nginx nginx1.14]# nginx -s reload        #重啟Nginx服務(wù)

驗(yàn)證：

1、訪問以下地址，可以查看Nginx服務(wù)器的狀態(tài)統(tǒng)計(jì)頁：

2、查看GZIP功能是否開啟：

3、測試br壓縮功能是否開啟（需要使用命令行的方式訪問）：

附加：http{ }字段、server{ }字段無注釋的配置文件如下：

http {
    include       mime.types;
    default_type  application/octet-stream;
    brotli on;
    brotli_types text/plain text/css text/xml application/xml application/json;
    brotli_static off;
    brotli_comp_level 11;
    brotli_buffers 16 8k;
    brotli_window 512k;
    brotli_min_length 20;
    gzip  on;
    gzip_comp_level 6;
    gzip_http_version 1.1;
    gzip_proxied any;
    gzip_min_length 1k;
    gzip_buffers 16 8k;
    gzip_types text/plain text/css text/javascript application/json application/javascript application/x-javascript application/xml;
    gzip_vary on;
    client_max_body_size 10m;
    client_body_buffer_size 128k;
    server_tokens off;
    proxy_connect_timeout 75;
    proxy_send_timeout 75;
    proxy_read_timeout 75;
    proxy_buffer_size 4k;
    proxy_buffers 4 32k;
proxy_busy_buffers_size 64k;
    proxy_temp_file_write_size 64k;
    proxy_buffering on; 
    proxy_temp_path /usr/local/nginx1.14/proxy_temp;
    proxy_cache_path /usr/local/nginx1.14/proxy_cache levels=1:2 keys_zone=my-cache:100m inactive=600m max_size=2g;
    upstream backend {
       sticky;
        server 192.168.20.2:80 weight=1 max_fails=2 fail_timeout=10s;
        server 192.168.20.3:80 weight=1 max_fails=2 fail_timeout=10s;
    }   

    log_format  main  '$remote_addr - $remote_user [$time_local] "$request" '
                      '$status $body_bytes_sent "$http_referer" '
                      '"$http_user_agent" "$http_x_forwarded_for"'
                      '"$upstream_cache_status"';
    access_log  logs/access.log  main;
    sendfile        on; 
    #tcp_nopush     on;

    #keepalive_timeout  0;
    keepalive_timeout  65; 

    #gzip  on;
   server {
        listen       80;
        server_name  localhost;
        #charset koi8-r;
        #access_log  logs/host.access.log  main;
        location ~/purge(/.*) {
        allow 127.0.0.1;
        allow 192.168.20.0/24;
        deny all;
        proxy_cache_purge my-cache $host$1$is_args$args;
        }
        location / {
            proxy_pass http://backend;
            proxy_redirect off;
            proxy_set_header Host $host;
            proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
            proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
            proxy_next_upstream error timeout invalid_header http_500 http_502 http_503 http_504;
            proxy_cache my-cache;
            add_header Nginx-Cache $upstream_cache_status;
            proxy_cache_valid 200 304 301 302 8h;
            proxy_cache_valid 404 1m;
            proxy_cache_valid any 1d;
            proxy_cache_key $host$uri$is_args$args;
            expires 30d;
        }
            location /nginx_status {
                stub_status on;
                access_log off;
                allow 192.168.20.0/24;
                deny all;
            }

        location = /50x.html {
            root   html;
        }
     }
}

關(guān)于Nginx服務(wù)實(shí)現(xiàn)反向代理的方法就分享到這里了，希望以上內(nèi)容可以對大家有一定的幫助，可以學(xué)到更多知識(shí)。如果覺得文章不錯(cuò)，可以把它分享出去讓更多的人看到。