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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2025-07-31 17:53:44分类IT科技浏览5465
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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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