Nginx服务器作反向代理实现内部局域网的url转发配置

情景
由于公司内网有多台服务器的http服务要映射到公司外网静态IP，如果用路由的端口映射来做，就只能一台内网服务器的80端口映射到外网80端口，其他服务器的80端口只能映射到外网的非80端口。非80端口的映射在访问的时候要域名加上端口，比较麻烦。并且公司入口路由最多只能做20个端口映射。肯定以后不够用。
然后k兄就提议可以在内网搭建个nginx反向代理服务器，将nginx反向代理服务器的80映射到外网IP的80，这样指向到公司外网IP的域名的HTTP请求就会发送到nginx反向代理服务器，利用nginx反向代理将不同域名的请求转发给内网不同机器的端口，就起到了“根据域名自动转发到相应服务器的特定端口”的效果，而路由器的端口映射做到的只是“根据不同端口自动转发到相应服务器的特定端口”，真是喜大普奔啊。
涉及的知识：nginx编译安装，nginx反向代理基本配置，路由端口映射知识，还有网络域名等常识。
本次实验目标是做到：在浏览器中输入xxx123.tk能访问到内网机器192.168.10.38的3000端口，输入xxx456.tk能访问到内网机器192.168.10.40的80端口。
配置步骤
服务器ubuntu 12.04

###更新仓库

apt-get update -y
apt-get install wget -y
#下载nginx和相关软件包

pcre是为了编译rewrite模块，zlib是为了支持gzip功能。额，这里nginx版本有点旧，因为我还要做升级nginx的实验用。大家可以装新版本。

cd /usr/local/src
 wget <a href="ftp://ftp.csx.cam.ac.uk/pub/software/programming/pcre/pcre-8.33.tar.gz">ftp://ftp.csx.cam.ac.uk/pub/software/programming/pcre/pcre-8.33.tar.gz</a>
 wget <a href="http://zlib.net/zlib-1.2.8.tar.gz">http://zlib.net/zlib-1.2.8.tar.gz</a>
 wget <a href="http://nginx.org/download/nginx-1.4.2.tar.gz">http://nginx.org/download/nginx-1.4.2.tar.gz</a>
 tar xf pcre-8.33.tar.gz
 tar xf zlib-1.2.8.tar.gz
#安装编译环境

 apt-get install build-essential libtool -y
#创建nginx用户

所谓的unprivileged user

useradd -s /bin/false -r -M -d /nonexistent www
#开始编译安装

/configure --with-pcre=/usr/local/src/pcre-8.33 --with-zlib=/usr/local/src/zlib-1.2.8 --user=www --group=www \
 --with-http_stub_status_module --with-http_ssl_module --with-http_realip_module
 make
 make install
#给文件夹授权

chown -R www:www /usr/local/nginx
#修改配置文件
vim nginx.conf

user www www;
worker_processes 1;
error_log logs/error.log;
pid logs/nginx.pid;
worker_rlimit_nofile 65535;
events {
  use epoll;
  worker_connections 65535;
}
http {
  include mime.types;
  default_type application/octet-stream;
  include /usr/local/nginx/conf/reverse-proxy.conf;
  sendfile on;
  keepalive_timeout 65;
  gzip on;
  client_max_body_size 50m; #缓冲区代理缓冲用户端请求的最大字节数,可以理解为保存到本地再传给用户
  client_body_buffer_size 256k;
  client_header_timeout 3m;
  client_body_timeout 3m;
  send_timeout 3m;
  proxy_connect_timeout 300s; #nginx跟后端服务器连接超时时间(代理连接超时)
  proxy_read_timeout 300s; #连接成功后，后端服务器响应时间(代理接收超时)
  proxy_send_timeout 300s;
  proxy_buffer_size 64k; #设置代理服务器（nginx）保存用户头信息的缓冲区大小
  proxy_buffers 4 32k; #proxy_buffers缓冲区，网页平均在32k以下的话，这样设置
  proxy_busy_buffers_size 64k; #高负荷下缓冲大小（proxy_buffers*2）
  proxy_temp_file_write_size 64k; #设定缓存文件夹大小，大于这个值，将从upstream服务器传递请求，而不缓冲到磁盘
  proxy_ignore_client_abort on; #不允许代理端主动关闭连接
  server {
    listen 80;
    server_name localhost;
    location / {
      root html;
      index index.html index.htm;
    }
    error_page 500 502 503 504 /50x.html;
    location = /50x.html {
      root html;
    }
  }
}

编辑反向代理服务器配置文件：

vim /usr/local/nginx/conf/reverse-proxy.conf

server
{
  listen 80;
  server_name xxx123.tk;
  location / {
    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_pass http://192.168.10.38:3000;
  }
  access_log logs/xxx123.tk_access.log;
}

server
{
  listen 80;
  server_name xxx456.tk;
  location / {
    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_pass http://192.168.10.40:80;
  }
  access_log logs/xxx456.tk_access.log;
}

然后重新加载nginx配置文件，使之修改生效，再把xxx123.tk域名指向公司静态IP，这样就成功的做到了在浏览器中输入xxx123.tk的时候访问的内网服务器192.168.10.38的3000端口,输入xxx456.tk访问192.168.10.40的80端口的作用。
如果想对后端机器做负载均衡，像下面这配置就可以把对nagios.xxx123.tk的请求分发给内网的131和132这两台机器做负载均衡了。

upstream monitor_server {
  server 192.168.0.131:80;
    server 192.168.0.132:80;
}

server
{
  listen 80;
  server_name nagios.xxx123.tk;
  location / {
    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_pass http://monitor_server;
  }
  access_log logs/nagios.xxx123.tk_access.log;
}

额，关于负载均衡和缓存就不多说了，这里只是要起到一个简单的“域名转发”功能。
另外，由于http请求最后都是由反向代理服务器传递给后段的机器，所以后端的机器原来的访问日志记录的访问IP都是反向代理服务器的IP。
要想能记录真实IP，需要修改后端机器的日志格式，这里假设后端也是一台nginx：
在后端配置文件里面加入这一段即可：

log_format access '$HTTP_X_REAL_IP - $remote_user [$time_local] "$request" '
'$status $body_bytes_sent "$http_referer" '
'"$http_user_agent" $HTTP_X_Forwarded_For';

access_log logs/access.log access;

再看看原来日志的格式长什么样：

#log_format main '$remote_addr - $remote_user [$time_local] "$request" '
# '$status $body_bytes_sent "$http_referer" '
# '"$http_user_agent" "$http_x_forwarded_for"';

#access_log logs/access.log main;

看出区别了吧
 
遇到的问题
 
之前没配置下面这段，访问时候偶尔会出现504 gateway timeout，由于偶尔出现，所以不太好排查

  proxy_connect_timeout 300s;
  proxy_read_timeout 300s;
  proxy_send_timeout 300s;
  proxy_buffer_size 64k;
  proxy_buffers 4 32k;
  proxy_busy_buffers_size 64k;
  proxy_temp_file_write_size 64k;
  proxy_ignore_client_abort on;

报错日志：

...upstream timed out (110: Connection timed out) while reading response header from upstream, client: ...(后面的省略）
从日志看来是连接超时了，网上一通乱查之后估计可能是后端服务器响应超时了，本着大胆假设，小心求证的原则，既然假设了错误原因就要做实验重现错误：那就调整代理超时参数，反过来把代理超时阀值设小（比如1ms）看会不会次次出现504。后来发现把proxy_read_timeout 这个参数设置成1ms的时候，每次访问都出现504。于是把这个参数调大，加入上面那段配置，解决问题了。

PS：关于域名转发

所谓域名URL转发，是通过服务器的特殊设置，将访问您当前域名的用户引导到您指定的另一个网络地址。 地址转向（也可称“URL转发”）即将一个域名指向到另外一个已存在的站点，英文称为“ URL FORWARDING ”。域名指向可能这个站点原有的域名或网址是比较复杂难记的。
已经注册成功的域名，若初设或取消 URL 转发设置，一般均在 24-48 小时之内生效。对于原有已经设置成功的 URL 转发域名，如果修改 URL 转发的目标地址，则只需 1-2 个小时即可生效。
不隐藏路径 URL 转发：例如： http://b.com/ 指向 http://a.com/xxx/ （任意目录）；当在浏览器地址栏中敲入 http://b.com/ 后回车， IE 浏览器的地址栏里显示的地址会由原来您敲入的 http://b.com/ 自动变为显示真正的目标地址 http://a.com/xxx/ ；
隐藏路径的 URL 转发：例如：先同上， IE 浏览器的地址栏里显示的地址保持不变，仍是 http://b.com/ ，但实际访问到的是 http://a.com/xxx/ 的内容。