标题索引
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问题原因
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解决思路
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参数分析
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企业案例
问题原因
现如今公网IP地址80端口管理较为严格，工信部防止搭建违规违法网站，企业在使用80端口时需向运营商网站备案管理处申请备案，备案流程通过运营商才能放行80端口，在备案时需提供资料如互联网信息安全保障责任书(负责人签字)、域名证书复印件、公司三证合一的复印件、网站负责人的生身份等相关资料，另外不同运营商业务业务不同具体链路带宽、IP地址数量和端口的放行都有所不同，如某市某运营商在100M带宽的链路绑定8个公网IP地址，只允许放行一个公网IP地址的80端口，而企业因业务需求需搭建多个站点，IP地址和80端口远远无法支持建站的业务需求。
解决思路
主体思路为反向代理实现80端口的短缺问题(需提前与运营商做沟通，多个网站承载在一个公网IP地址之上)，反向代理主流开源免费产品Apache和Nginx，从底层工作原理得知(可参考UNIX网络编程书籍)：
Apache在IO多路复用的模型中调用SELECT函数，举例说明，当http请求进入用户空间apache进程后，调用system call中的read函数时，apache进程优先会调用SELECT函数代理Apache相关进程或线程询问内核空间是否完成对磁盘的read，若尚未完成时，周期性的询问，直到完成后，apahce才会调用receform函数将内核空间执行的结果调入用户空间进行数据报的封装。
Nginx在IO多路复用的模型中调用EPOLL函数，举例说明，当http请求进入用户空间Nginx进程后，调用system call中的read函数时，Nginx进程优先调用EPOLL函数，EPOLL再次调用epoll_create、intepoll_ctl和int epoll_wait函数，三种函数的执行功能为当数据从用户空间进入内核空间后，EPOLL处于等待期，内核空间完成对磁盘的read后主动通知EPOLL函数read读取完毕，从而Nginx可以迅速调用receform函数将数据从内核空间调入用户空间完成数据报的封装。
对比二者底层工作原理决定采用Nginx产品做反向代理软件，具体解决业务逻辑拓扑图如下：
图1-1 反向代理业务逻辑
当用户通过公网IP地址的80端口进入内网优先调度到方向代理服务器，反向代理服务器接收到http请求报文后，根据请求包头中的host解析到内网虚拟服务器的web站点，服务器回包时，先转发到代理服务器，由代理服务器再向客户端发起响应报文。
策略分析
反向代理：反向代理和LVS负载均衡的本质区别为负载均衡经过系统时由PREROUTING---FORWARD-POSTROUTING仅仅是路由的转发，而反向代理通过PREROUTINGG-INPUT-OUNPUT-POSTROUTING，因此在服务器端看来数据的请求来自代理服务器。
缓存原理：内存存储一张二维表，表中hash值和对应磁盘文件路径，其中hash值取自客户端访问服务器的URI，对URI做hash后进行存储，磁盘文件对应路径为磁盘某个指定目录，其子目录的够成一般意义分为三级子目录，具体目录数可自定义。举例说明：如第一级子目录的构成为取hash值数字的最后一位，根据hash的原理可知16进制计算，因此一级子目录为16个目录，第二级子目录的构成为取hash值数字的倒数第二位和第三位，根据hash的原理可知16进制计算16*16=256个子目录，因此二级子目录为256个子目录，同理三级子目录构成为取hast值数字的倒数第四位、第五位和第六位，根据hash的原理可知16进制计算16*16*16=4096个子目录，因此第三季子目录为256个子目录，因此统计子目为：16*256*4096。当客户端第二次进行访问数据时计算URI可知具体文件所在磁盘目录进而直接进行构建响应报文。
企业案例
企业需求：
1.通过一个公网IP地址的80端口搭建多个独立站点，解决当下IP地址80端口不足问题；
2.对部分业务实现缓存业务，缓存时长依据具体业务情况进行设定时间。
逻辑拓扑，在业务逻辑拓扑的设计时，结合企业文化实现节约地址的同时也要节约造价费用等的理念，引领环保绿色数据中心从我做起。企业现阶段逻辑拓扑如下：
图1-2业务逻辑拓扑图
配置演示：
依据业务逻辑，政务集群拥有多个站点，因此ngix代理启用虚拟主机，在虚拟主机中启用反向代理和缓存相关功能，实现业务逻辑的代理和缓存，具体配置如下:
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[ root@nginxagent ~ ]
#vim /etc/nginx/conf.d/virtual.conf
server {
listen 80;
index index.html;
server_name www.a.com
root
/app/website01/
;
#开启方向反向代理头部记录
proxy_set_header realserver $remote_addr
#开启反向多次代理头部记录
proxy_set_header x-realserver $proxy_add_x_forwarded_for;
#定义缓存，此项必须定义在http模块中
#proxy_cache_path /data/cache/nginx/ levels=1:2:1
#keys_zone=cache_ngx:200m inactive=1d max_size=30g;
location / {
#开启反向代理
proxy_pass http:
//192
.168.40.1
#使用Web缓存区cache_ngx
proxy_cache cache_ngx ;
#对不同HTTP状态码缓存设置不同的缓存时间
proxy_cache_valid 200 304 12h ;
proxy_cache_valid 301 302 1m ;
proxy_cache_valid any 1m ;
#设置Web缓存的Key值,Nginx根据Key值md5哈希存储缓存,根据URI定义key
proxy_cache_key $uri
}
}
server {
listen 80;
server_name www.b.com;
index index.html;
root
/app/website02/
;
location ~ \.(.jpg|.png)$ {
#访问图片则跳转到
proxy_pass http:
//192
.168.40.2；
}
}
server {
listen 80;
server_name www.c.com;
index index.html;
root
/app/website03/
;
location / {
proxy_pass http:
//192
.168.40.3
}
}
[ root@nginxagent ~ ]
#vim /etc/nginx/nginx.conf
#添加定义缓存
proxy_cache_path
/data/cache/nginx/
levels=1:2:1
keys_zone=cache_ngx:200m inactive=1d max_size=30g;
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注意事项：
1.当location匹配正则表达式时，proxy_pass配置选项不能加URI(即不能跟/或其他路径如/images)，经测试或官方文档中proxy_pass模块中有英文说明；
2.当location中匹配路径时，proxy_pass配置选项不加URI时，代理实际路径为:http://IP/loacation路径；
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[ root@nginxagent ~ ]
#vim /etc/nginx/conf.d/virtual.conf
server {
listen 80;
index index.html;
server_name www.a.com;
root
/app/website01/
;
location
/images
{
proxy_pass 192.168.40.1
}
location
}
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此时客户端访问www.a.com/images/1.jgp时，访问真实物理机URI路径为:http://192.168.40.1/images/1.jgp
3.当location中匹配路径时，proxy_pass配置选项加RUI时，代理实际路径为：http://IP路径；
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[ root@nginxagent ~ ]
#vim /etc/nginx/conf.d/virtual.conf
server {
listen 80;
index index.html;
server_name www.a.com;
root
/app/website01/
;
location
/images
{
proxy_pass 192.168.40.1/
#或者
#proxy_pass 192.168.40.1/html/
}
location
}
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此时客户端访问www.a.com/images/1.jpg时，访问真实物理机RUI路径为:http://192.168.40.1，相当于alias或rewrite替换功能。
本文转自 薛伟博 51CTO博客，原文链接：http://blog.51cto.com/weiboxue/1976707，如需转载请自行联系原作者
