正向代理:代替客户端向服务端发送请求。
反向代理:代理服务端,将请求转发给多个服务端。
1. Squid代理服务器介绍
Squid 主要提供缓存加速、应用层过滤控制的功能。
1.1 代理的工作机制(缓存网页对象,减少重复请求)
- 代替客户机向网站请求数据,从而可以隐藏用户的真实IP地址。
- 将获得的网页数据(静态 Web 元素)保存到缓存中并发送给客户机,以便下次请求相同的数据时快速响应。
使用代理的好处
提高Web访问速度 隐藏客户机的真实IP地址
1.2 代理服务器的概念及其作用
代理服务器是一个位于客户端和原始(资源)服务器之间的服务器,为了从原始服务器取得内容,客户端向代理服务器发送一个请求并指定目标原始服务器,然后代理服务器向原始服务器转交请求并将获得的内容返回给客户端。
缓存代理对于Web至关重要,尤其对于大型高负载Web站点。缓存可作为性能优化的一个重要手段,可以极大减轻后端服务器的负载。通常对于静态资源,即较少经常更新的资源,如图片,css或js等进行缓存,从而在每次刷新浏览器的时候,不用重新请求,而是从缓存里面读取,这样就可以减轻服务器的压力。
其主要作用有:
- 资源获取: 代替客户端实现从原始服务器的资源获取;
- 加速访问: 代理服务器可能离原始服务器更近,从而起到一定的加速作用;
- 缓存作用: 代理服务器保存从原始服务器所获取的资源,从而实现客户端快速的获取;
- 隐藏真实地址: 代理服务器代替客户端去获取原始服务器资源,从而隐藏客户端真实信息。
最基本的作用:提高web访问速度,隐藏客户机的真实IP地址。
1.3 Squid 代理的类型
传统代理: 适用于Internet 正向代理,需在客户机指定代理服务器的地址和端口。
透明代理: 客户机不需指定代理服务器的地址和端口,而是通过默认路由、防火墙策略将Web访问重定向给代理服务器处理。
反向代理: 如果 Squid 反向代理服务器中缓存了该请求的资源,则将该请求的资源直接返回给客户端;否则反向代理服务器将向后台的 WEB 服务器请求资源,然后将请求的应答返回给客户端,同时也将该应答缓存在本地,供下一个请求者使用。
2. Squid 服务的安装和运行
2.1 编译安装Squid
#关闭防火墙和selinux
systemctl disable --now firewalld
setenforce 0
#安装环境依赖包
yum -y install gcc gcc-c++ make
#解压squid安装包
tar zxvf squid-3.5.28.tar.gz -C /opt/
#切换到源码包目录,设置安装路径和安装模块
cd /opt/squid-3.5.28
./configure --prefix=/usr/local/squid \ #指定安装目录路径
--sysconfdir=/etc \ #指定配置文件路径
--enable-arp-acl \ #MAC地址管控,防止客户端使用IP欺骗
--enable-linux-netfilter \ #使用内核过滤
--enable-linux-tproxy \ #支持透明模式
--enable-async-io=100 \ #异步IO,提升存储性能。先写入缓存,再写入硬盘
--enable-err-language="Simplify_Chinese" \ #错误信息的显示语言
--enable-underscore \ #允许URL中有下划线
--disable-poll \ #关闭默认使用 poll 模式
--enable-epoll \ #开启epoll模式提升性能,epoll模式可以支持IO多路复制,异步非阻塞
--enable-gnuregex #使用GNU正则表达式
make -j2 && make install #开2核编译安装
ln -s /usr/local/squid/sbin/* /usr/local/sbin/ #优化路径,使系统直接能够识别squid命令
useradd -M -s /sbin/nologin squid #创建squid用户,不创建家目录,不可登录系统
chown -R squid:squid /usr/local/squid/var/ #修改属主属组,此目录用于存放缓存文件
2.2 修改 Squid 的配置文件
vim /etc/squid.conf
......
--54行--插入
http_access allow all #允许任意客户使用代理服务,控制规则自上而下匹配
--56行--插入
http_access allow all #放在 http_access deny all 之前,允许任意客户机使用代理服务,控制规则自上而下匹配
http_access deny all
http_port 3128 #用来指定代理服务监听的地址和端口(默认的端口号为 3128)
--61行--插入
cache_effective_user squid #添加,指定程序用户,用来设置初始化、运行时缓存的账号,否则启动
cache_effective_group squid #添加,指定账号基本组
coredump_dir /usr/local/squid/var/cache/squid #指定缓存文件目录。默认有这一行,一般不做修改
2.3 Squid 的运行控制
#检查配置文件语法是否正确
squid -k parse
#启动 Squid,第一次启动 Squid 服务时,会自动初始化缓存目录
squid -z #-z 选项用来初始化缓存目录
squid #启动 squid 服务
netstat -anpt | grep "squid" #查看是否启动成功
2.4 创建 Squid 服务脚本(将Squid加入系统服务管理
vim /etc/init.d/squid
#!/bin/bash
#chkconfig: 2345 90 25
PID="/usr/local/squid/var/run/squid.pid"
CONF="/etc/squid.conf"
CMD="/usr/local/squid/sbin/squid"
case "$1" in
start)
netstat -natp | grep squid &> /dev/null
if [ $? -eq 0 ]
then
echo "squid is running"
else
echo "正在启动 squid..."
$CMD
fi
;;
stop)
$CMD -k kill &> /dev/null
rm -rf $PID &> /dev/null #kill命令杀死进程,不会删除PID文件,需要手动删除PID文件,不然下次启动会有问题
;;
status)
[ -f $PID ] &> /dev/null
if [ $? -eq 0 ]
then
netstat -natp | grep squid
else
echo "squid is not running"
fi
;;
restart)
$0 stop &> /dev/null
echo "正在关闭 squid..."
$0 start &> /dev/null
echo "正在启动 squid..."
;;
reload)
$CMD -k reconfigure
;;
check)
$CMD -k parse
;;
*)
echo "用法:$0 {start|stop|status|reload|check|restart}"
;;
esac
#2345是默认自启动的运行级别,如是-代表任何运行级别都不自启动;90是启动优先级,25是停止优先级,优先级范围是0-100,数字越大,优先级越低。
chmod +x /etc/init.d/squid #为脚本增加执行权限
chkconfig --add squid #加入系统服务管理
chkconfig --list squid #查看在哪些运行级别下自动启动
3. 构建传统代理服务器(正向代理)
该模式是客户已知有这个代理服务器,需要手动在浏览器中设置使用。
1、代理服务器,编辑配置文件
vim /etc/squid.conf
......
http_access allow all
http_access deny all
http_port 3128
cache_effective_user squid
cache_effective_group squid
--63行--插入
cache_mem 1024 MB
#指定缓存功能所使用的内存空间大小,便于保持访问较频繁的WEB对象,容量最好为4的倍数,单位为MB,建议设为物理内存的1/4
reply_body_max_size 100 MB
#允许用户下载的最大文件大小,以字节为单位,当下载超过指定大小的Web对象时,浏览器的报错页面中会出现“请求或访问太大”的提示。默认设置0表示不进行限制,若不限制需要将此行注释掉。
maximum_object_size 100 MB
#允许保存到缓存空间的最大对象大小,以KB为单位,超过大小限制的文件将不被缓存,而是直接转发给用户。使用不多的大文件,则直接由web服务器响应,减少占用缓存服务器的空间
service squid restart #重启squid服务
#生产环境中还需要修改防火墙规则
iptables -F
iptables -I INPUT -p tcp --dport 3128 -j ACCEPT #允许tcp协议3128端口的流量通过
2、web服务器安装apache
systemctl stop firewalld
setenforce 0
yum install -y httpd
systemctl start httpd
echo "this is web1" > /var/www/html/index.html
3、客户机的代理配置,访问web服务器
打开浏览器,首选项-->高级--->网络--->连接
(地址:Squid服务器IP地址,端口:3128)
4、查看 Squid 访问日志的新增记录中的缓存命中情况
tail -f /usr/local/squid/var/logs/access.log
TCP_MISS/200 #表示未命中缓存
TCP_MEM_HIT/200 #表示命中缓存
5、查看 Web 访问日志的新增记录
tail -f /var/log/httpd/access_log
在浏览器输入Web服务器IP地址访问,查看Web服务器访问日志,显示的是由代理服务器替客户机在访问。地址不是真实的客户端地址,而是代理服务器地址。
3.1 Squid代理服务器配置
3.2 web服务器安装apache
3.3 客户机的代理配置
在使用代理前,先访问一次web服务器。
配置代理
开启代理
查看 Squid 访问日志的新增记录中的缓存命中情况
TCP_MISS/200 #表示未命中缓存 TCP_MEM_HIT/200 #表示命中缓存
3.5 查看 Web 访问日志的新增记录
4. 构建透明代理服务器(代理服务器作为网关服务器)
-----1、Squid服务器配置-----
vim /etc/squid.conf #编辑配置文件
......
http_access allow all
http_access deny all
#--60行--修改添加提供内网服务的IP地址,和支持透明代理选项 transparent
http_port 192.168.85.10:3128 transparent
#填写对接客户端网段的网卡地址,即内网卡地址。监听自己内网网卡的地址,并支持透明代理选项 transparent
systemctl restart squid #重启squid服务
#开启路由转发,实现本机中不同网段的地址转发
echo 'net.ipv4.ip_forward = 1' >> /etc/sysctl.conf
# sysctl -p
#修改防火墙规则,设置重定向规则
iptables -F
iptables -t nat -F
#用于转发http协议。80端口重定向到3128端口,由代理服务器进行请求
iptables -t nat -A PREROUTING -i ens33 -s 192.168.85.0/24 -p tcp --dport 80 -j REDIRECT --to 3128
#用于转发https协议。443端口重定向到3128端口,由代理服务器进行请求
iptables -t nat -A PREROUTING -i ens33 -s 192.168.85.0/24 -p tcp --dport 443 -j REDIRECT --to 3128
#接受tcp协议的3128端口传入的数据
iptables -A INPUT -p tcp --dport 3128 -j ACCEPT
-----2、Web服务器配置-----
systemctl stop firewalld
setenforce 0
yum install -y httpd
systemctl start httpd
echo "this is web" > /var/www/html/index.html
-----3、客户机配置,修改网关地址,浏览器不使用代理-----
网关地址修改为代理服务器的内网网卡地址:192.168.85.10
关闭客户机的浏览器之前设置的代理服务器的功能后,访问 http://12.0.0.12
#查看 Squid 访问日志的新增记录
tail -f /usr/local/squid/var/logs/access.log
192.168.85.30 TCP_MISS/200 #第一次访问未命中缓存
192.168.85.30 TCP_MEM_HIT/200 #第二次访问命中缓存
#查看 Web 访问日志的新增记录,显示的是由代理服务器的外网口代替客户机在访问
[root@web1 ~]# tail -f /var/log/httpd/access_log
4.1 Squid服务器配置:
4.2 Web服务器安装apache
4.3 客户机配置,修改网关地址,浏览器不使用代理
关闭客户机的浏览器之前设置的代理服务器的功能后,访问 http://12.0.0.12
4.4 查看 Squid 访问日志的新增记录
4.5 查看 Web 访问日志的新增记录
显示的是由代理服务器的外网口代替客户机在访问。
客户机命中缓存后,web服务器不生成访问记录,因为是由缓存服务器直接返回结果,不会向web服务器发送请求。
5. ACL访问控制
在配置文件 squid.conf 中,ACL 访问控制通过以下两个步骤来实现:
(1)使用 acl 配置项定义需要控制的条件;
(2)通过 http_access 配置项对已定义的列表做“允许”或“拒绝”访问的控制。
定义访问控制列表:
格式:
acl 列表名称 列表类型 列表内容 …
5.1 ACL配置说明
vim /etc/squid.conf
......
acl localhost src 192.168.85.10/32 #源地址为 192.168.85.30
acl MYLAN src 192.168.85.0/24 192.168.1.0/24 #客户机网段
acl destinationhost dst 192.168.85.30/32 #目标地址为 192.168.85.30
acl MC20 maxconn 20 #最大并发连接 20
acl PORT port 21 #目标端口 21
acl DMBLOCK dstdomain .qq.com #目标域,匹配域内所有站点
acl BURL url_regex -i ^rtsp:// ^emule:// #以 rtsp://、emule:// 开头的目标 URL地址,-i表示忽略大小写
acl PURL urlpath_regex -i \.mp3$ \.mp4$ \.rmvb$ #以 .mp3、.mp4、.rmvb 结尾的目标 URL 路径
acl WORKTIME time MTWHF 08:30-17:30 #时间为周一至周五 8:30~17:30,“MTWHF”为每个星期的英文首字母
http_access deny(或allow) destinationhost #注意,如果是拒绝列表,需要放在http_access allow all前面
##启动对象列表管理
#如果需要管理的地址很多,可以将多个地址先写在一个文件里
#启动对象列表管理
mkdir /etc/squid vim /etc/squid/dest.list
#写一个地址管理列表
192.168.85.30
192.168.1.0/24
#编辑配置文件
vim /etc/squid.conf
......
acl destinationhost dst "/etc/squid/dest.list"
#调用指定文件中的列表内容
......
5.2 ACL访问控制操作实例
1、编辑配置文件,定义控制访问列表
vim /etc/squid.conf
......
25 acl CONNECT method CONNECT
26 acl myhost src 192.168.85.30/32 #定义列表名称为myhost,源址为192.168.85.30
27
28 http_access deny myhost #拒绝myhost列表中的地址进行访问
#注意,拒绝列表需要放在http_access allow all前面
2、重启squid服务
systemctl restart squid
3、使用客户机192.168.85.30进行访问
浏览器访问Web服务器 http://12.0.0.12,显示被访问被拒绝。
- 使用客户机192.168.85.30浏览器访问Web服务器 http://12.0.0.12,显示被访问被拒绝
- 修改客户机IP地址,再访问又能访问到
- 设置多个地址,重启服务后,客户机192.168.85.31也被拒绝
- 如果需要管理的地址很多,可以将多个地址先写在一个文件里
6. Squid 反向代理
如果 Squid 反向代理服务器中缓存了该请求的资源,则将该请求的资源直接返回给客户端;否则反向代理服务器将向后台的 Web 服务器请求资源,然后将请求的应答返回给客户端,同时也将该应答缓存在本地,供下一个请求者使用。
静态内容/可缓存内容,如果已写入缓存,由缓存服务器提供。动态内容,由代理服务器转发给web服务器进行请求。
6.1 构建 Squid 反向代理服务器
6.2 缓存服务器配置
vim /etc/squid.conf
......
#--66行--修改,插入以下几行
http_port 192.168.85.10:80 accel vhost vport
cache_peer 192.168.85.30 parent 80 0 no-query originserver round-robin max_conn=30 weight=1 name=web1
cache_peer 192.168.85.40 parent 80 0 no-query originserver round-robin max_conn=30 weight=1 name=web2
cache_peer_domain web1 web2 www.ww.com
#表示对www.ww.com的请求,由squid向192.168.85.30和192.168.85.40的80端口发出请求
---------------- 虚线内是注释 ----------------------------------------------------------------------------------------
http_port 80 accel vhost vport
##squid从一个缓存变成了一个Web服务器反向代理加速模式,这个时候squid在80端口监听请求,同时和web server的请求端口(vhost vport)绑定,这个时候请求到了squid,squid是不用转发请求的,而是直接要么从缓存中拿数据、要么向绑定的端口直接请求数据。
accel :反向代理加速模式。
vhost :支持域名或主机名来表示代理节点。
vport :支持IP和端口来表示代理节点。
parent :代表为父节点,上下关系,非平级关系。
80 :代理内部web服务器的80端口。
0 :没有使用icp(电信运营商),表示就一台squid服务器。
no-query :不做查询操作,直接获取数据。
originserver :指定是源服务器。
round-robin :指定 squid 通过轮询方式将请求分发到其中一台父节点。
max_conn :指定最大连接数。
weight : 指定权重。
name :设置别名。
----------------------------------------------------------------------------------------------------------
#清空之前透明模式配置的 iptables 规则
iptables -F
iptables -t nat -F
netstat -natp | grep :80 #检查一下80端口是否被占用,如果被占用,需要关闭httpd
systemctl stop httpd #防止 httpd 服务使用的 80 端口号和 squid 反向代理配置的监听端口冲突
systemctl restart squid #重启squid服务
6.3 后端两台节点服务器配置
systemctl stop firewalld
setenforce 0
yum install -y httpd
systemctl start httpd
#节点1:
echo "this is web1" > /var/www/html/index.html
#节点2:
echo "this is web2" > /var/www/html/index.html
echo "I am test02" > /var/www/html/test.html
节点服务器1:
节点服务器2:
6.4 客户机的域名映射配置,进行访问验证
Linux系统,修改/etc/hosts文件,添加映射关系
echo "192.168.85.10 www.abc.com" >>/etc/hosts #squid服务器地址
浏览器不开启代理访问
http://www.abc.com
http://www.abc.com/test.html
squid服务器查看缓存命中情况:
tailf /usr/local/squid/var/logs/access.log
#TCP_MEM_HIT/200 表示命中缓存
#ROUNDROBIN_PARENT/192.168.85.30 自动轮询,实现负载均衡
#ROUNDROBIN_PARENT/192.168.85.40 自动轮询,实现负载均衡
浏览器不开启代理
squid服务器查看访问日志中的缓存命中情况 :
tailf /usr/local/squid/var/logs/access.log
7. 扩充知识
7.1 squid服务器的缓存日志含义
-
MISS:未命中缓存
-
HIT:命中缓存
-
EXPIRED:缓存过期
-
STALE:命中了陈旧缓存
-
REVALIDDATED:Nginx验证陈旧缓存依然有效
-
UPDATING:内容陈旧,但正在更新
-
BYPASS:X响应从原始服务器获取
7.2 Squid、Varinsh和Nginx区别
Squid、Varinsh和Nginx都是代理服务器。
7.3 什么是代理服务器:
代理服务器能代替用户去访问公网,并且能把访问到的数据缓存到服务器本地,等用户下次再访问相同的资源的时候,代理服务器直接从本地回应给用户。当本地没有的时候,我代替你去访问公网,我接收你的请求,我先在我自己的本地缓存找,如果我本地缓存有,我直接从我本地的缓存里回复你;如果我在我本地没有找到你要访问的缓存的数据,那么代理服务器就会代替你去访问公网。
7.4 Squid、Varinsh和Nginx的区别
- Nginx本来是反向代理web服务器,用了插件可以做做这个副业但是本身不支持特性挺多,只能缓存静态文件
- 从这些功能上。varnish和squid是专业的cache服务,而nginx这些是第三方模块完成;
- varnish本身的技术上优势要高于squid,它采用了可视化页面缓存技术;在内存的利用上,Varnish比Squid具有优势,性能要比Squid高。还有强大的通过Varnish管理端口,可以使用正则表达式快速、批量地清除部分缓存它是内存缓存,速度一流,但是内存缓存也限制了其容量,缓存页面和图片一般是挺好的;
- squid的优势在于完整的庞大的cache技术资料,和很多的应用生产环境;
工作中选择:要做cache服务的话,我们肯定是要选择专业的cache服务,优先选择squid或者varnish。
7.5 Nginx缓存配置
http {
proxy_cache_path /data/nginx/cache levels=1:2 keys_zone=my_cache:10m max_size=10g inactive=60m use_temp_path=off;
#####################################################
●path:强制参数,指定缓存文件的存放路径。
●levels:定义了缓存目录的层级。每层可以用1(最多16中选择,0-f)或2(最多256种选择,00-ff)表示,中间用 : 分隔。
proxy_cache_path /data/nginx/cache; 代表所有缓存只有一个目录,比如/data/nginx/cache/d7b6e5978e3f042f52e875005925e51b
proxy_cache_path /data/nginx/cache levels=1:2; 代表缓存是二层目录(有16*256=4096个目录),比如/data/nginx/cache/b/51/d7b6e5978e3f042f52e875005925e51b
●keys_zone:强制参数,定义共享内存区的名称和大小,该共享内存用于保存缓存项目的元数据(所有活动的key和缓存数据相关的信息),这样nginx可以快速判断一个request是否命中或者未命中缓存,1m可以存储8000个key,10m可以存储80000个key。
●inactive:删除指定时间内未被访问的缓存文件,默认10分钟。
●max_size:设置了缓存存储的上限,如果不指定,最大会用掉所有磁盘空间。
●use_temp_path:直接把临时文件放在缓存目录中。
#####################################################
upstream cache_server{
server 192.168.85.20:80;
server 192.168.85.30:80;
}
server {
listen 80;
server_name www.abc.com;
location / {
proxy_cache my_cache; #指定用于页面缓存的共享内存,zone名称由proxy_cache_path指令定义
proxy_cache_valid 200 5m; #为不同的响应状态码设置不同的缓存时间,此为缓存状态码为200的请求,缓存时长为5分钟
proxy_cache_key $request_uri; #指定缓存文件的key为请求的URI
add_header Nginx-Cache-Status $upstream_cache_status #把缓存状态设置为头部信息,响应给客户端
proxy_pass http://cache_server; #设置代理转发的后端服务器的协议和地址
}
}
}
#对于一些实时性要求非常高的页面或数据来说,就不应该去设置缓存,下面来看看如何配置不缓存的内容。
proxy_cache_path /data/nginx/cache levels=1:2 keys_zone=my_cache:10m max_size=10g inactive=60m use_temp_path=off;
server {
listen 80;
server_name cache.lion.club;
#URI 中后缀为 .txt 或 .text 的设置变量值为 "no cache"
if ($request_uri ~ \.(txt|text)$) {
set $cache_name "no cache"
}
location / {
proxy_no_cache $cache_name; #判断该变量是否有值,如果有值则不进行缓存,如果没有值则进行缓存
proxy_cache my_cache; #设置缓存内存
proxy_cache_valid 200 5m; #缓存状态为200的请求,缓存时长为5分钟
proxy_cache_key $request_uri; #缓存文件的key为请求的URI
add_header Nginx-Cache-Status $upstream_cache_status #把缓存状态设置为头部信息,响应给客户端
proxy_pass http://cache_server; #代理转发
}
}
总结
缓存
wed缓存 加速网站页面的访问,提高响应效率,降低服务端的负载压力(Nginx squid varnish CDN)
数据库缓存 缓存一些频繁被请求的高热数据的,提高响应效率,降低关系型数据库的负载压力(Redis Memcache)
squid 传统模式:默认模式,直接启动就是传统模式
需要客户端坐代理服务器的设置
透明模式:适用于网关服务器的使用场景
squid服务器 开启IP路由转发,配置iptables重定向到3128端口的规则,修改squid配置文件监听入站网卡地址添加transparent选项
ACL访问控制:acl 列表名称 src/dst/prot/time/.... 列表内容
http_access deny/allow 列表名称
mysql 半同步复制
Nginx 缓存配置
squid 传统代理 透明代理 ACL访问控制 反向代理