Nginx 最强大的地方是在于其 HTTP 请求的反向代理，也即常说的七层反向代理。在这一层代理中，通过 Nginx 框架提供的相关配置，我们能在该层将发送过来的 http 协议转换成各种其他的协议比如 fastcgi 协议、uwsgi 协议、grpc、http(高版本协议)、websocket 协议等。这样使用 Nginx 框架，我们可以支持多种应用服务(java web、python web 等)的反向代理
Nginx 从 1.9.0 开始，新增加了一个 stream 模块，用来实现四层协议( TCP 或UDP 协议)的转发、代理或者负载均衡。这层比较简单，只是单纯将 TCP 或 UDP层的流量转发到上游服务器中
Nginx的四层反向代理
前面我们刚开始使用 Nginx 时只是用了 http 指令块，因为是针对 http 请求进行处理。这进行的是四层反向代理，转发 TCP 或者 UDP 协议的报文。针对该层的处理，Nginx 是使用了 stream 模块进行处理，对应的是 stream 指令块，它和 http 指令块非类似，用法几乎一致。stream 指令块里面可以包含 server 指令块，server 指令块里面也可以包含 listen 指令块指定监听的端口、还可以包含 proxy_pass指令，对该端口监听的 tcp 或者 udp 报文进行转发。总之，和 http 指令块大部分用法一致
...
stream {
...
server {
listen 1234;
# 转发四层流量
proxy_pass 192.168.232.132:1234;
}
…
}
...
nginx-1.11.2 版开始， ngx_stream_core_module，也同 http 模块一样支持变量，部分支持变量如下，这和 http 模块也是类似的，甚至连变量名都非常相似
$binary_remote_addr 二进制格式的客户端地址
$baytes_received 从客户端接收的字节数
$bytes_sent 发往客户端的字节数
$hostname 连接域名
$msec 毫秒精度的当前时间
$nginx_version nginx版本
$pid worker进程号
$protocol 通信协议（udp 、 tcp）
$remote_addr 客户端ip
$remote_port 客户端端口
$server_addr 接受链接的服务器ip，计算此变量需要一次系统调用。所以避免系统调用，在listen指令中指定地址并且使用bind参数。
$server_port 请求到达服务器的端口号
$server_name 服务器名称
$session_time 毫秒精度的回话时间(版本1.11.4开始)
$status 会话状态（版本1.11.4开始），可以是以下几个值（200成功 ； 400不能正常解析客户端数据 ； 403 禁止访问 ； 500 服务器内部错误 ； 502网关错误 ， 比如上游服务器无法链接 ； 503 服务不可用，比如由于限制链接等措施导致 ）
$time_iso8601 ISO 8601时间格式
$time_local 普通日志格式时间戳
Nginx七层反向代理
http 协议的反向代理
nginx七层反向代理处理的是http请求，对应的http协议，如果只是转发http请求， 可以简单使用proxy_pass指令 ， 与四层方向代理类似
# 在转发 http请求时， url必须以http或者https开头
Syntax: proxy_pass url;
Default: -
Context: location , if in location , limit_except
在使用proxy_pass指令对http 或者 https 协议进行反向代理时， 需要注意以下问题：
在url不屑道rui 时，会将对应的url 直接转发到上游服务器
在url 携带 uri 时 ， 会将location 参数中匹配上的那一段替换为该url
示例配置
...
http {
server {
listen 8000;
location /test {
proxy_pass http://ip:port/xyz;
}
}
server {
listen 9000;
location /test {
proxy_pass http://ip:port;
}
}
}
...
在代理 http 请求 http://主机 ip:8000/test/abc 时，由于 proxy_pass 指令后面的 URL 带了 /xyz 这样的路径，所以转发的请求是 http:// ip:port/xyz/abc，其中匹配的 /test 已经被替换掉了。而对于第二个 http 请求 http://主机ip:9000/test/abc 时，由于 proxy_pass 指令后面直接是上游服务器地址，没有带URI，所以转发的请求为 http://ip:port/test/abc，其中匹配到的/test 并没有被替换
实验
四层反向代理示例
在nginx配置中加入如下内容
…
stream {
server {
listen 8080;
return '8080 server get ip:$remote_addr!\n';
}
server {
listen 8081;
# 注意 ， 只有写iP和 port ，不要加上“http：”等这类前缀，这是四层协议
proxy_pass 127.0.0.1:8080;
}
}
…
Curl 一下
[root@localhost data]# curl 192.168.232.13:8080
8080 server get ip:192.168.232.14!
curl: (56) Recv failure: Connection reset by peer
[root@localhost data]# curl 192.168.232.13:8081
8080 server get ip:127.0.0.1!
telnet一下
[root@localhost data]# telnet 192.168.232.13 8080
Trying 192.168.232.13...
Connected to 192.168.232.13.
Escape character is '^]'.
8080 server get ip:192.168.232.14!
Connection closed by foreign host.
[root@localhost data]# telnet 192.168.232.13 8081
Trying 192.168.232.13...
Connected to 192.168.232.13.
Escape character is '^]'.
8080 server get ip:127.0.0.1!
Connection closed by foreign host.
结论： 访问 30 端口时，nginx 帮我们转发 tcp 层流量到 3000 端口，最后
返回了相关响应字符串。
七层反向代理示例
nginx.conf 中加入如下
user root;
worker_processes 1;
events {
worker_connections 1024;
}
http {
include mime.types;
default_type application/octet-stream;
sendfile on;
keepalive_timeout 65;
server {
listen 8000;
server_name localhost;
return 200 '$uri\n';
}
server {
listen 8001;
location /test {
proxy_pass http://127.0.0.1:8000;
}
}
server {
listen 8002;
location /test {
proxy_pass http://127.0.0.1:8000/xyz;
}
}
}
启动 nginx 后，通过请求服务器的 8000 端口，我们可以知道请求的 uri 值，然后测试经过两种类型的 proxy_pass 配置后最后的 uri 的值。
[root@localhost data]# curl 192.168.232.13:8000
/
[root@localhost data]# curl 192.168.232.13:8000/abc
/abc
[root@localhost data]# curl 192.168.232.13:8001/test
/test
[root@localhost data]# curl 192.168.232.13:8001/test/abc
/test/abc
[root@localhost data]# curl 192.168.232.13:8002/test
/xyz
[root@localhost data]# curl 192.168.232.13:8002/test/abc
/xyz/abc
Websocket 的反向代理
Websocket 是目前比较成熟的技术了， websocket 协议为创建客户端和服务器端需要实时双向通讯的webapp提供了一个选择， 服务器可以向浏览器推送相关消息，这样在前段实现的某个页面中我么可以及时看到服务器的状态变化，而不是实时刷新去获取后台信息 。 目前大部分浏览器都支持websocket协议，例如chrome firefox iE safari opera等 ，数量越来越多。 更多的服务器框架现在也支持websocket 。 在js 、Java、Python中提供websocket开发库，这也使得websocket 协议的广泛应用于web服务的开发中，当然作为浏览器和后台服务的中间代理nginx也一定支持websocket ， 这样才能更好的完成代理的功能， 在nginx中通过 ngx_http_proxy_module模块实现websocket反向代理功能。
简单配置如下：
proxy_http_version 1.1;
proxy_set_header Upgrade $http_upgrade;
proxy_set_header Connection “upgrade”
上述配置表示将转发的协议提升至 1.1， 同时在转发的 http 请求的头部中加上如下配置
Upgrade : websocket
Connection : upgrade
这两个字段表示请求服务器升级协议为websocket，上游服务器处理完请求后，相应如下报文
HTTP/1.1 101 Switching Protocoli
Upgrade : websocket
Connection: upgrade
这个响应是告诉客户端已成功切换协议，升级为 Websocket 协议。握手成功之后，服务器端和客户端便角色对等，就像普通的 Socket 一样，能够双向通信。不再进行 HTTP 的交互，而是开始 WebSocket 的数据帧协议实现数据交换。默认情况下，连接将会在无数据传输 60 秒后关闭，proxy_read_timeout 参数可以延长这个时间。源站通过定期发送 ping 帧以保持连接并确认连接是否还在使用。
通过以上简简单单的三行配置，我们就能在 Nginx 中轻松实现 Websocket 的反向代理，这也说明了 Nginx
wsgi 的反向代理
首先，理清楚几个概念：
WSGI：全称是 Web Server Gateway Interface，WSGI 只是一种规范，描述 web server如何与 web application 通信的规范。要实现 WSGI 协议，必须同时实现 web server和 web application，当前运行在 WSGI 协议之上的 web 框架有 Flask, Django，这也是目前最流行的 python web 框架。
uwsgi：与 WSGI 一样是一种通信协议，是 uWSGI 服务器的独占协议，用于定义传输信息的类型(type of information)，每一个 uwsgi packet 前 4byte 为传输信息类型的描述。
uWSGI：是一个 web 服务器，实现了 WSGI 协议、uwsgi 协议、http 协议等
WSGI 协议其实是定义了一种 server 与 application 解耦的规范，即可以有多个实现 WSGI server 的服务器，也可以有多个实现 WSGI application 的框架，那么就可以选择任意的 server 和 application 组合实现自己的 web 应用。Django，Flask 框架都有自己实现的简单的 WSGI server，一般用于服务器调试，生产环境下直接使用 WSGI server。
Nginx 中将 http 协议的报文转换成 uwsgi 协议的报文，只需要使用 uwsgi_pass指令即可。和 proxy_pass 指令类似，前者转发为 uwsgi 协议的报文，后者代理转发 http 协议的报文。其余用法一致。
Syntax: uwsgi_pass [protocol://]address;
Default: —
Context: location, if in location
官方示例
uwsgi_pass localhost:9000;
uwsgi_pass uwsgi://localhost:9000;
uwsgi_pass suwsgi://[2001:db8::1]:9090;
示例
...
http {
...
server {
listen 9000;
location / {
# 包含uwsgi 请求描述文件
include uwsgi_parame;
# 配置请求传递， socket地址
uwsgi_pass 127.0.0.1:9000；
}
}
}
...
