要問目前哪個Web服務器最流行，可能大家都會說是Nginx。這個老毛子開發的神器憑借高性能了、友好的配置、優秀的模塊機制，反向代理支持迅速占領市場并走上Web服務器市場的No1. 本文我們就來談談對于開發人員來說Nginx的一些妙用方法。
從這個簡單的配置，我們可以開始構建必要的復雜性。
主動/被動代理配置
如果服務需要以一臺服務器為主的主動/被動配置 對于請求處理，將一個后端服務器做備份，配置方法如下：
...
upstream backend {
server job:10000;
server backup:10000 backup;
}
...
Backup選項指示，表示nginx將使用該服務器為備用服務器，只有當主服務器（job:10000）不可用時候，才會代理到backup:10000。
默認情況下，服務器在1次連接錯誤或超時后標記為不可用。但是該閾值可以通過max_fails來配置：
...
upstream backend {
# 主服務器失敗嘗試3次
server job:10000 max_fails=3;
# 備用服務器嘗試失敗次數10
server backup:10000 backup max_fails=10;
}
...
除了連接錯誤和超時，還可以使用HTTP 狀態碼，比如500，502等來定義不可用狀態。該配置，由proxy_next_upstream語句定義。
...
upstream backend {
server job:10000;
server backup:10000 backup;
}
server {
server_name proxy;
listen 8000;
# 在連接錯誤，超時或者http 429（請求超出）的時候時候，跳轉到下一個pstream。
proxy_next_upstream error timeout http_429;
location / {
proxy_pass http://backend;
}
}
...
代理K8s服務
如果要代理K8s集群服務，由于其自帶負載均衡配置中應該設置max_fails=0，以免踢掉正常的服務器：
...
upstream backend {
server cck8s.svc max_fails=0;
}
...
這樣nginx就不會將 K8s服務標記為不可用。即不會去嘗試做被動健康檢查，直接利用的K8s集群的主動健康檢查。
靈活的路由 map
有時需要根據某些HTTP標頭值路由請求。比如查詢范圍、cookie值或、主機名或者他們的任意組合。這是Nginx最強大的地方，其他同類的代理基本上都做不到這一點。Nginx請求路由的關鍵是ngx_http_map_module。該模塊允許從組合中定義變量帶有正則表達式的變量。假設微服務架構中有3個后端服務來處理不同類型的數據：
返回剛剛收集的最新數據的實時數據服務。
返回舊數據的歷史數據服務。
返回預先計算的數據的聚合數據服務。
這些服務通過相同的接口提供用戶服務，接口形式如下
<date>.cc.api/?report=<report>
現在有幾個用戶用例：
2021-04-01.cc.api/?report=list_records 應該提供歷史數據服務。
cc.api/?report=list_records 應該提供實時數據服務。
cc.api/?report=counters提供聚合數據服務。
2018-11-01.cc.api/?report=counters 提供歷史聚合數據服務。
如果自己在程序中自己寫路由則非常復雜，而用Nginx可以幫你通過很少配置就搞定：
首先，定義3個后端服務器：
upstream live {
server live1:8000;
server live2:8000;
server live3:8000;
}
upstream hist {
server hist1:9999;
server hist2:9999;
}
upstream agg {
server agg1:7100;
server agg2:7100;
server agg3:7100;
}
接下來，定義將偵聽所有請求并以某種方式路由提供服務：
server {
server_name *.cc.api "";
listen 80;
location / {
proxy_pass http://???;
}
}
問題是我們應該寫什么proxy_pass指示？
由于nginx配置是聲明性的，可以編寫 proxy_pass http://$destination/并使用map構建目標變量。
示例服務中，根據report請求變量和日期子域名，提取到變量中的內容為：
map $host $date {
"~^((?<subdomain>d{4}-d{2}-d{2}).)?cc.api$" $subdomain;
default "";
}
Map會通過正則解析$host變量，并將解析結果設置$date。
此處主要使用了有2條map規則 ：主要的規則是正則表達式，另一個是后備表示為default關鍵詞。
正則表示式子，我們不在詳細介紹，如果有興趣可以搜索蟲蟲以前的文章。此處規則為^開頭，提取時間子域名：
d{4}-d{2}-d{2}解析日期格式 2021-06-28。
?<subdomain>被稱為捕獲組，它只是為匹配的部分命名正則表達式。然后在映射規則的右側使用捕獲組來分配。$date多變，而且子域是可選的，因此需要 用圓括號括起來（子域分隔符）并在整個組前添加?。
要提取report，無需使用map，nginx的arg_<param>查詢參數的是預定義變量。 可以直接用$arg_report。
好的，有了日期report告。接著構建 $destination變量，用另一個map，訣竅是在后面map中可以利用上面的變量（包括自定義的）創建新變量的變量組合：
map "$arg_report:$date" $destination {
"~counters:.*" agg;
"~.*:.+" hist;
default live;
}
這里的組合是一個字符串，其中2個變量用冒號連接。冒號是個人選擇，用于方便。實際上可以使用任何符號，只要確保正則表達式是明確的。
在map，有3個規則。
首先是設置$destination到gg時report查詢參數是 counters。
二是設置 $destination到 hist時，$date變量不為空。
當沒有其他匹配時設置的默認值是設置$destination至 live。
map中的正則表達式按順序進行評估。
注意 $destinationvalue 是代理后端的名稱。
完整的配置如下：
events {}
http {
upstream live {
server live1:8000;
server live2:8000;
server live3:8000;
}
upstream hist {
server hist1:9999;
server hist2:9999;
}
upstream agg {
server agg1:7100;
server agg2:7100;
server agg3:7100;
}
map $host $date {
"~^((?<subdomain>d{4}-d{2}-d{2}).)?cc.api$" $subdomain;
default "";
}
map "$arg_report:$date" $destination {
"~counters:.*" agg;
"~.*:.+" hist;
default live;
}
server {
server_name *.cc.api "";
listen 80;
location / {
proxy_pass http://$destination/;
}
}
}
轉發請求給Consul服務
如果使用Consul進行服務發現，則可以通過以下方式訪DNS。 簡單的
curl myApp.service.consul
非常方便，但沒有人知道如何解析名稱 .consul zone。
無論如何，要通過 Consul DNS 在 nginx 中路由請求很一件。nginx有一個 resolver模塊nginx 中用于使用自定義 DNS 服務器的指令（注意就是最近爆嚴重漏洞的那個高危寫入漏洞的CVE-2021-23017的模塊，記得升級哦）。
以下下面是配置Nginx轉發DNS請求給Consul配置：
...
server {
server_name *.cc.api "";
listen 80;
# 解析使用Consul DNS. 遞歸請求到114和谷歌DNS.
resolver 10.0.0.1:8600 10.0.0.2:8600 10.0.0.3:8600 114.114.114.114 8.8.8.8
location /v1/api {
proxy_pass http://prod.cc.api.consul/;
}
location /v1/rpc {
proxy_pass http://prod.rpc.service.consul/;
}
}
...
結論
Nginx 是一個非常通用的工具。 它有豐富的配置語言為開發人員提供不錯的功能。比如具有配置故障轉移的主動/被動負載平衡、靈活的請求路由與Consul DNS 輕松集成等。雖然有些配置比較丑，甚至使用了可怕的正則，但是這也許就是他的魅力所在吧。
