利用 squid 反向代理提高網站性能

本文在介紹 squid 反向代理的工作原理的基礎上，指出反向代理技術在提高網站訪問速度，增強網站可用性、安全性方面有很好的用途。作者在具體的實驗環境下，利用 DNS 輪詢和 Squid 反向代理技術，實現了網站的負載均衡，從而提高了網站的可用性和可靠性。

本文在介紹 squid 反向代理的工作原理的基礎上，指出反向代理技術在提高網站訪問速度，增強網站可用性、安全性方面有很好的用途。作者在具體的實驗環境下，利用 DNS 輪詢和 Squid 反向代理技術，實現了網站的負載均衡，從而提高了網站的可用性和可靠性。

現在有許多大型的門戶網站如 SINA 都採用 squid 反向代理技術來加速網站的訪問速度，可將不同的 URL 請求分發到後台不同的 WEB 伺服器上，同時互聯網用戶只能看到反向代理伺服器的地址，加強了網站的訪問安全。

反向代理的概念

反向代理伺服器又稱為 WEB 加速伺服器，它位於 WEB 伺服器的前端，充當 WEB 服

務器的內容緩存器。其系統結構如圖 1

反向代理伺服器是針對 WEB 伺服器設置的，後台 WEB 伺服器對互聯網用戶是透明的，用戶只能看到反向代理伺服器的地址，不清楚後台 WEB 伺服器是如何組織架構的。當互聯網用戶請求 WEB 服務時，DNS 將請求的域名解析為反向代理伺服器的 IP 地址，這樣 URL 請求將被發送到反向代理伺服器，由反向代理伺服器負責處理用戶的請求與應答、與後台 WEB 伺服器交互。利用反向代理伺服器減輕了後台 WEB 伺服器的負載，提高了訪問速度，同時避免了因用戶直接與 WEB 伺服器通信帶來的安全隱患。

Squid 反向代理的實現原理

目前有許多反向代理軟體，比較有名的有 Nginx 和 Squid 。 Nginx 是由 Igor Sysoev 為俄羅斯訪問量第二的 Rambler.ru 站點開發的，是一個高性能的 HTTP 和反向代理伺服器，也是一個 IMAP/POP3/SMTP 代理伺服器。

Squid 是由美國政府大力資助的一項研究計劃，其目的為解決網路帶寬不足的問題，支持HTTP，HTTPS，FTP 等多種協議，是現在 Unix 系統上使用、最多功能也最完整的一套軟體。下面將重點介紹 Squid 反向代理的實現原理和在提高網站性能方面的應用。

Squid反向代理伺服器位於本地 WEB 伺服器和 Internet 之間 , 組織架構如圖 2：

客戶端請求訪問 WEB 服務時，DNS 將訪問的域名解析為 Squid 反向代理伺服器的 IP 地址，這樣客戶端的 URL 請求將被發送到反向代理伺服器。如果 Squid 反向代理伺服器中緩存了該請求的資源，則將該請求的資源直接返回給客戶端，否則反向代理伺服器將向後台的 WEB 伺服器請求資源，然後將請求的應答返回給客戶端，同時也將該應答緩存在本地，供下一個請求者使用。

Squid 反向代理一般只緩存可緩衝的數據（比如 html 網頁和圖片等），而一些 CGI 腳本程序或者 ASP、JSP 之類的動態程序默認不緩存。它根據從 WEB 伺服器返回的 HTTP 頭標記來緩衝靜態頁面。有四個最重要 HTTP 頭標記：

• Last-Modified: 告訴反向代理頁面什麼時間被修改
• Expires: 告訴反向代理頁面什麼時間應該從緩衝區中刪除
• Cache-Control: 告訴反向代理頁面是否應該被緩衝
• Pragma: 用來包含實現特定的指令，最常用的是 Pragma:no-cache

利用 Squid 反向代理加速網站實例

本實例的域名是 wenjin.cache.ibm.com.cn，通過DNS的輪詢技術，將客戶端的請求分發給其中一台 Squid 反向代理伺服器處理，如果這台 Squid 緩存了用戶的請求資源，則將請求的資源直接返回給用戶，否則這台 Squid 將沒有緩存的請求根據配置的規則發送給鄰居 Squid 和後台的 WEB 伺服器處理，這樣既減輕後台 WEB 伺服器的負載，又提高整個網站的性能和安全性。該系統結構圖 3 如下：

配置的系統環境：

• 一台 DNS 伺服器：操作系統 Freebsd，軟體 BIND 9.5，IP 192.168.76.222 ；
• 三台 Squid 伺服器：操作系統 Linux AS 4，軟體 Squid 3.0，相應的 IP 如下：

Squid1：192.168.76.223    Squid2：192.168.76.224    Squid3：192.168.76.225

• 三台 WEB 伺服器：操作系統 Linux AS 4，應用軟體 Tomcat 5.0+Mysql，相應的 IP 地址如下：

webServer1：210.82.118.195    webServer2：192.168.76.226    webServer1：192.168.76.227

應用軟體的安裝和配置

配置 DNS 伺服器

軟體利用 Freebsd 自帶的 bind 9.5 。然後針對該系統配置 bind，首先修改 bind 的配置文件 /etc/namedb/named.conf，在文件中添加

zone "cache.ibm.com.cn"{           type master;           file "master/ cache.ibm.com.cn ";    };

再在 /etc/namedb/master 目錄下添加 cache.ibm.com.cn 文件，該文件的內容如下：

$TTL    3600    @       IN      SOA     search. ibm.com.cn. root. ibm.com.cn.  (                                   20080807        ; Serial                                   3600    ; Refresh                                   900     ; Retry                                   3600000 ; Expire                                   3600 )  ; Minimum           IN      NS      search.ibm.com.cn.    1       IN      PTR     localhost.ibm.com.cn.    wenjin  IN      A       192.168.76.223    wenjin  IN      A       192.168.76.224    wenjin  IN      A       192.168.76.225

這樣當用戶請求的時候，DNS 通過輪詢機制將 wenjin.cache.ibm.com.cn 的域名解析為 192.168.76.223、192.168.76.224 和 192.168.76.225 其中之一。

配置完成後，運行 rndc star t 啟動 bind 服務。可在 /etc/rc.conf 中設置 named_enable="YES" 使得開機自啟動。

用 ps – A |grep named 查看 bind 服務是否起來；

用 nslookup wenjin.cache.ibm.com.cn 測試 bind 服務是否正常運行。

配置 Squid1 伺服器

1. 下載 squid-3.0.STABLE8.tar.gz 源碼包，將其放在 /home 目錄下
2. 解壓縮tar – zxvf squid-3.0.STABLE8.tar.gz
   設置配置參數：cd squid-3.0.STABLE10
   

   ./configure – prefix=/usr/local/squid

   
   將 squid 安裝在 /usr/local 目錄下
3. 編譯安裝：make&make install安裝完以後會在 /usr/local 目錄下看見 squid 目錄。
4. 配置 squid 配置文件

   編輯 squid.conf 文件，vi /usr/local/squid/etc/squid.conf

   cache_effective_user squid cache_effective_group squid ######### 設定 squid 的主機名 , 如無此項 squid 將無法啟動 visible_hostname squid1.nlc.gov.cn ############# 配置 squid 為加速模式 ################# http_port 80 accel vhost vport icp_port 3130 ##### 配置 squid2、squid3 為其鄰居，當 squid1 在其緩存中沒有找到請求的資源時， 通過 ICP 查詢去其鄰居中取得緩存 cache_peer squid2.ibm.com.cn sibling 80 3130 cache_peer squid3.ibm.com.cn sibling 80 3130 ##### squid1 的三個父節點，originserver 參數指明是源伺服器， round-robin 參數指明 squid 通過輪詢方式將請求分發到其中一台父節點； squid 同時會對這些父節點的健康狀態進行檢查，如果父節點 down 了， 那麼 squid 會從剩餘的 origin 伺服器中抓取數據 cache_peer 210.82.118.195 parent 8080 0 no-query originserver round-robin \ name=webServer1 cache_peer 192.168.76.226 parent 8080 0 no-query originserver round-robin \ name=webServer2 cache_peer 192.168.76.227 parent 8080 0 no-query originserver round-robin \ name=webServer3 #### 將 wenjin.cache.ibm.com.cn 域的請求通過 RR 輪詢方式轉發到三個父節點中的一個 cache_peer_domain webServer1 webServer2 webServer3 wenjin.cache.ibm.com.cn ##### 下面是一些訪問控制、日誌和緩存目錄的設置 acl localnet src 192.168.76.223 192.168.76.224 192.168.76.225 acl all src 0.0.0.0/0.0.0.0 http_access allow all icp_access allow localnet cache_log /usr/local/squid/var/logs/cache.log access_log /usr/local/squid/var/logs/access.log squid cache_dir ufs /usr/local/squid/var/cache/ 1000 16 256 ####### 對 squid 的一些優化 ############### maximum_object_size 10240 KB ### 能緩存的最大對象為 10M maximum_object_size_in_memory 512 KB ### 內存中緩存的最大對象 512K cache_mem 256 MB ###squid 用於緩存的內存量

   
   

   保存后 :wq 退出。

   在 /etc/hosts 文件中添加

   192.168.76.223 squid1.ibm.com.cn 192.168.76.224 squid2.ibm.com.cn 192.168.76.225 squid3.ibm.com.cn

   
   

   保存后 : wq 退出。

   檢查 squid 配置文件正確與否：/usr/local/squid/bin/squid – k parse

   生成緩存目錄/usr/local/squid/bin/squid – z

   啟動squid：/usr/local/squid/bin/squid

   配置 squid2 和 squid3 伺服器

   squid2 和 squid3 伺服器的配置方法和配置參數和 squid1 一樣，配置完成後，分別啟動這兩個伺服器上的 squid 服務。

   在 squid 的日誌文件 cache.log 中，出現如下日誌信息則說明三台 squid 之間成功配置為 sibling，且配置了三個父代理。

   2008/11/17 10:08:47| Configuring Sibling squid1.ibm.com.cn/80/3130 2008/11/17 10:08:47| Configuring Sibling squid3.ibm.com.cn/80/3130 2008/11/17 10:08:47| Configuring Parent 210.82.118.195/8080/0 2008/11/17 10:08:47| Configuring Parent 192.168.76.226/8080/0 2008/11/17 10:08:47| Configuring Parent 192.168.76.227/8080/0 2008/11/17 10:08:47| Ready to serve requests.

   
   

測試

測試之前，保證 DNS 服務、三台 squid 服務和三台 web 服務都正常起來。在客戶端輸入http://wenjin.cache.ibm.com.cn，則正確的顯示該網頁。伺服器端的響應對客戶端是透明的，客戶端不知道請求是由哪台 WEB 伺服器處理的；而且其中某台 Squid 伺服器或 WEB 伺服器發生故障，也不影響服務的正常運行。

總結

Squid 是一個開源的軟體，利用它的反向代理技術可以提高網站系統的訪問速度。本文在真實的網路環境下，利用三台 squid 反向代理伺服器加速了網站的性能，同時結合 DNS 輪詢技術實現了網站的負載均衡。經過一段時間的測試和試運行，該網站的訪問速度和可用性方面都有很大的提高，從未出現過網站服務中斷情況。（責任編輯：A6）