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nginx是反向代理还是正向代理(图解Nginx,系统架构演变 + Nginx反向代理与负载均衡)

时间2025-05-05 18:10:42分类IT科技浏览3941
导读:专栏导读 🏆作者简介:...

专栏导读

🏆作者简介:哪吒            ,CSDN2022博客之星Top1            、CSDN2021博客之星Top2                  、多届新星计划导师✌      、博客专家💪                   ,专注Java硬核干货分享      ,立志做到Java赛道全网Top N            。

🏆本文收录于Java基础教程系列(进阶篇)            ,本专栏是针对大学生            、初级Java工程师精心打造                  ,针对Java生态      ,逐个击破      ,不断学习                  ,打通Java技术栈                  。

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🏆哪吒多年工作总结:Java学习路线总结                  ,搬砖工逆袭Java架构师                  。

🏆面试福音:10万字208道Java经典面试题总结(附答案)

大家好,我是哪吒            。

本系列为SpringCloud微服务系列            ,先从微服务的入口Nginx开始学习                  ,读哪吒编程      ,品技术人生      。

一            、系统架构演变

最开始接触Java语言的时候            ,我写的第一个项目是图书管理系统                  ,当时是用JSP+servlet写的      ,感觉很吊的样子      ,全班领先水平                  。

慢慢的变成了JSP+SSM

架构            。

到现在单体架构最流行的SpringBoot+Vue

。

但是                  ,随着业务量的不断增大            ,你会发现      ,这些单体架构                  ,已经无法满足数据日益膨胀的今天            ,动不动就几万、几十万的QPS,我记得当初200QPS                  ,我就觉得挺吓人了                  。

为了解决性能问题                  ,慢慢的微服务SpringCloud架构浮出水面,微服务的核心理念是将应用细粒化            ,将单一应用拆分成若干个小应用                  ,每个小应用提供单一的业务功能      ,独立部署            ,服务之间相互调用                  ,降低程序耦合度      ,解决单台服务器宕机的问题                  。

微服务提供了:

高可用:当某个节点服务器宕机后      ,可以迅速将流量转移到其它节点; 高性能:多台服务器对外提供相同的服务                  ,提升程序的吞吐量; 高扩展:当业务发生激增时            ,可以通过增加节点的方式      ,解决性能问题​;

注:本章的重点是Nginx                  ,微服务其它组件就不画了。

二                  、什么是Nginx?

Nginx是俄罗斯人Igor Sysoev编写的一款高性能 HTTP 和反向代理服务器            。Nginx选择了epoll和kqueue作为网络I/O 模型            ,在高连接并发的情况下,Nginx是Apache服务器不错的替代品                  ,它能够支持高达50 000个并发连接数的响应                  ,运行稳定,且内存                  、CPU等系统资源消耗非常低                  。

三、servername匹配规则

完整匹配 通配符匹配 正则匹配

正则匹配格式            ,必须以~开头                  ,比如server_name ~^www\d+\.nzbc\.com$;      。如果没有~开头      ,则Nginx会判定为完整匹配            ,在逻辑上                  ,需要添加^和$锚定符号            。正则匹配格式中.为正则元字符      ,需要通过反斜线进行转义      ,如果正在表达式中包含{}                  ,需要用双引号引用起来            ,避免报错                  。

四            、正向代理与反向代理

1                  、正向代理

正向代理服务器一般位于用户和服务器之间      ,用户通过正向代理服务器访问应用服务器获取资源      。

最常见的例子就是                  ,我们访问一个外国网站            ,该网站无法在国内直接访问,但是可以通过代理服务器访问                  ,也就是说                  ,用户向正向代理服务器发送一个请求并指定目标,然后正向代理服务器向目标服务器(外国网站)转交请求并将获得的内容返回给用户      。

正向代理服务器            ,代理的是客户端                  ,去和服务端交互                  。

2      、反向代理

反向代理服务器一般位于用户和服务器之间      ,用户访问反向代理服务器获取应用服务器资源            ,用户不知道应用服务器的地址                  ,是由代理服务器转发的      ,有降低网络和服务器的负载      ,提高访问效率的作用            。

反向代理服务器                  ,代理的是服务端            ,去和客户端交互      。

Nginx就是一款高性能的反向代理服务器                  。

3            、LVS

先说结论      ,LVS解决了Nginx单机性能瓶颈的问题            。

LVS主要用于多服务器负载均衡                  ,工作在网络的第四层            ,可以实现高性能                  、高可用的服务器集群技术,采用同步请求转发的策略。

LVS支持的并发量要比Nginx高                  ,可以配合keepalived使用                  ,将Nginx作为LVS的节点机器,因为Nginx在网络的第七层            ,功能上肯定强于LVS                  。

用户通过Nginx访问应用服务器                  ,应用服务器直接将数据返回给机房路由      ,返回时不走Nginx了            ,降低了Nginx的性能消耗                  。

五      、负载均衡策略

1      、轮询

默认使用轮询方式                  ,逐一转发访问      ,这种情况适合无状态请求      ,会话无法保持                  ,可以通过基于客户端实现会话保持。

会话保持方式:

(1)基于session实现:

session用于存储客户端用户信息            ,一般不在服务器存储session      ,可以通过SpringSession将session存储到一个Redis服务器中                  ,再次访问时            ,可以到Redis服务器中获取session,实现session共享            。

(2)基于cookie实现                  ,无状态的会话保持方式

客户端访问时                  ,先到权限校验服务器校验权限,生成一个cookie            ,并进行加密                  ,只有服务器能解密      ,客户端没密码无法解密            ,客户端携带此cookie再次访问应用服务器                  ,应用服务器进行解密校验      ,完成无状态的会话保持                  。

2                  、权重

通过upstream进行权重的定义      。

weight:权重 down:下线不用了 backup:备用服务器

修改配置文件后      ,需要通过systemctl reload nginx命令重启Nginx            。

nginx.conf配置如下

http{ upstream httpnz { server 192.168.66.1 weight=1 down; server 192.168.66.2 weight=5 backup; server 192.168.66.3 weight=10; } server{ listen 80; server_name nzbc; location / { proxy_pass http://httpnz; } error_page 500.html; location = /500.html{ root html; } } }

3            、ip_hash

每个请求按访问ip的hash结果分配                  ,映射到固定某一台的服务器            ,会导致负载均衡不平衡                  。

当此应用服务器宕机后      ,session会丢失                  ,再次发起请求时            ,会重新固定访问另一台正常的应用服务器,并实现会话保持      。

4      、least_conn

最少连接访问      。

5                  、url_hash

根据访问的url转发请求                  ,定向流量转发                  。

每个请求按访问url的hash结果分配                  ,映射到固定的某一台服务器,会话无法保持            。

一般在获取本地资源时使用(且本地资源不在同一台服务器上)            ,比如通过地址1获取图片资源            、通过地址2获取pdf协议资源      。

6、fair

根据服务器响应时间转发请求                  。

7                  、小结

最常用的负载均衡策略是配置权重                  ,其它的形式      ,不是很常用            。

ip_hash                  、least_conn、url_hash            、fair            ,这几种形式无法实现动态Nginx上下线(新增或减少Nginx服务器)                  ,而且还会造成流量倾斜的问题      ,如果瞬时流量比较爆炸的时候      ,会将某个服务器直接干蹦

。

六                  、动静分离

动静分离的最终目的是将获取静态资源和动态资源分离开                  ,提升服务器性能和高可用性                  。

配置静态资源            ,nginx.conf配置如下

http{ upstream httpnz { server 192.168.66.1 weight=1 down; server 192.168.66.2 weight=5 backup; server 192.168.66.3 weight=10; } server{ listen 80; server_name nzbc; location / { proxy_pass http://httpnz; } location ~*/(js/img/css) { root html; index index.html index.htm; } error_page 500 502 503 504 /50x.html; location = /50x.html{ root html; } } }

七      、URLRewrite

URLRewrite是实现URL重写的关键指令      ,根据regex (正则表达式)部分内容                  ,重定向到replacement            ,结尾是flag标记                  。

flag标记说明:

break,本条匹配完成后即终止; last                  ,本条匹配完成后                  ,继续向下匹配; redirect,返回302临时重定向; permanent            ,返回301永久重定向;

配置URLRewrite                  ,nginx.conf配置如下

http{ upstream httpnz { server 192.168.66.1 weight=1 down; server 192.168.66.2 weight=5 backup; server 192.168.66.3 weight=10; } server{ listen 80; server_name nzbc; location / { rewrite ^/([0-9]+).html$ /index.jsp?pageNum=$1 break; proxy_pass http://httpnz; } location ~*/(js/img/css) { root html; index index.html index.htm; } error_page 500 502 503 504 /50x.html; location = /50x.html{ root html; } } }

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