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)
专栏导读
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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; } } }Java学习路线总结,搬砖工逆袭Java架构师
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