nginx之正向代理、反向代理和负载均衡(重点)

一、nginx的两种代理方式

1、七层代理(http协议)

2、四层代理(tcp/udp流量转发)

二、四层代理和七层代理

(一)四层代理:基于tcp/udp协议的ip和端口转发数据包

1、四层代理无法获取http请求中的url信息,只能对tcp/udp的数据包进行转发,对请求没有任何操作和处理

(二)七层代理:代理的是http的请求和响应

1、客户端请求代理服务器,由代理服务器转达客户端的http请求,转发到后端的服务器(可以是单台、或一组)

2、后端的web server再把响应送到代理服务器,最后再到客户

(三)四层代理和七层代理的区别(重点)

1、七层代理

(1)七层代理走的是用户态,需要对http的请求进行处理和解析,解析过程中,可以根据请求头和请求体的内容进行流量控制、内容过滤

(2)七层代理转发速度比较慢,但是提供的功能更高级,用户的体验更好

(3)七层代理可以对IP和端口进行转发,也可以对域名进行代理

2、四层代理

(1)四层代理走的是内核,是基于IP和端口号,只负责将流量(IP和端口)转发到后端服务器,不对请求做任何处理,只是负责转发

(2)四层代理速度较快,但无法提供更高级的功能,只是转发

(3)四层代理只能对IP和端口进行转发

3、选择场景

(1)需要对http请求进行控制和处理,只能选择七层代理(最常见的代理方式)

(2)只需要转发tcp/udp数据包(流量),可以选择四层代理,也可以选择七层代理

4、模块

(1)七层代理的模块:只能写在http模块的全局配置中(upstream)

①upstream:用于处理http请求,支持反向代理、负载均衡,缓存功能

②在upstream模块中可以配置多个服务器

(2)四层代理的模块:只能写在全局模块当中的单独配置(stream)

①stream代理是无谓协议,只管流量

(四)四层代理和七层代理的配置

1、四层代理的配置:只能写在全局配置当中(stream)

stream  {

   upstream test {

   server 20.0.0.12;

   server 20.0.0.14;

#默认轮询

#加权轮询

#最小连接数

}

server {

listen  80;

proxy_pass http://test

}

}

2、七层代理的配置

(1)正向代理

location {

proxy_pass http://20.0.0.12;

}

(2)反向代理

①在http的全局配置中定义upstream模块、负载均衡的算法配置在upstream模块中

upstream yyy {

least_conn;

ip_hash;

url_hash;

server 20.0.0.12 weight;

server 20.0.0.13 weight;

}

②在server块的location中,指定代理服务器的方法

location {

proxy_pass http://yyy;

}

三、正向代理和反向代理

(一)正向代理

1、都是通过代理服务器访问,明确指向后端服务器,一般都是一对一

2、客户端也是访问代理服务器,代理服务器转发请求,客户端只代理服务器的地址,而后端的web server的IP地址客户端也不知道

(二)反向代理

1、代理服务器转发http请求,但是客户端不知道访问的是哪一台服务器

2、都是通过代理服务器访问,一个代理服务器会有多台后端服务器供代理服务器进行转发请求,一对多

3、只有一对多才涉及负载均衡的算法问题

(三)正向代理的配置方法(类似、加速器)

nginx1作为客户端、nginx2和nginx3作为代理服务器

通过20.0.0.11直接访问20.0.0.12

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(四)反向代理的配置:客户端通过代理服务器访问,但后端有多台(企业架构都是反向代理)

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四、负载均衡算法

(一)rr(round robin):轮询(负载均衡最简单的算法)

1、含义:请求轮流分配到后端服务器,是默认算法,可以不加

2、特点:默认算法,每发起一次都是新的请求,在服务器上没有缓存

3、适用场景:服务器处理能力相近,而且对访问量比较小的网站适用

(二)加权轮询:weight(建立在默认轮询算法之上)

1、含义:为后端服务器设置不同的权重,通过权重分发客户端的请求

2、特点:

(1)处理能力强的服务器可以分配的权重值要高一些

(2)轮询次数基本上按照权重进行分配,服务器上也没有缓存

(3)有可能导致权重高的服务器被频繁的请求响应,权重低的可能闲置,这时会和另外一种算法配合使用——最少连接数算法

3、适用场景:中大型网站可以使用加权轮询

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(三)最小连接数算法:会把请求发送到连接数量较小的后端服务器(least_conn)

1、特点:

(1)最小连接数算法可以单独使用,但是一般都是结合加权轮询一起使用,避免所以的请求都发送到处理能力强的服务器,可以提高整个集群的稳定性

2、适用场景:中型网站、大型网站,日常访问可以满足

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(四)ip_hash

1、含义:根据客户端的IP地址解析出一个hash值,然后将请求值发送到对应的后端服务器,下一次用户再访问时,同一客户端的请求将会被分配到同一台服务器

2、特点:

(1)ip_hash第一次访问之后,后续的访问是有缓存的

(2)如果后端服务器的数量发生变化,可能会进行重新分配,请求的后端服务器可能会发生变化(后端服务器数量变少一定会变化;后端服务器的数量增加,请求的地址未必发生变化)

(3)缩容的情况:业务量比较少,不需要那么多后端服务器,才会缩容,一般只会扩不会缩

3、适用场景:ip_hash适用于高并发,请求不会跳转,请求的是缓存(用于:把请求的客户端地址,转发到固定的服务器)

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(五)url_hash:

1、含义:根据请求的url地址计算hash值,然后将请求发送到相应的后端服务器。相同的url地址请求会被分配到相同的服务器

2、特点:

(1)url_hash访问之后,后续都是访问缓存,可以降低后端服务器的压力

(2)url地址发生变化,或者后端服务器数量也发生变化,可能会变更后端服务器的地址

3、适用场景:url_hash和ip_hash可以结合在一起使用,可以适用于并发较高的场景

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五、基于域名的反向代理

nginx1作为客户端、nginx2和nginx3作为代理服务器

(一)客户端配置

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(二)代理服务器配置

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六、配置四层的反向代理(全局模块中配置;基于ip和端口)

负载均衡算法,有些是无法在四层代理使用的:

1、四层代理中可以使用加权轮询、最小连接数算法实现负载均衡

2、但是ip_hash和url_hash这两种算法不可以在stream中使用,只有http协议可以请求和处理,四层不能对请求进行任何处理,只是转发数据包。因此、只有http七层代理可以处理请求地址和请求的url

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