【云原生】使用nginx反向代理后台多服务器

背景

随着业务发展， 用户访问量激增，单台服务器已经无法满足现有的访问压力，研究后需要将后台服务从原来的单台升级为多台服务器，那么原来的访问方式无法满足，所以引入nginx来代理多台服务器，统一请求入口。

什么是nginx

Nginx[engine x]是一个免费开源Web服务器，是一个HTTP和反向代理服务器，邮件代理服务器， 和一个通用的 TCP/UDP 代理服务器，最初由俄罗斯软件工程师Igor Sysoev撰写。nginx专注于高性能、高并发性和低内存使用率。能够在高并发下给网站提供稳定的服务。

相关概念

• 正向代理
  请求概述：客户端C知道资源D在服务器A中，但是无法直接访问服务器A，此时知道服务器N与服务器A在同一局域网中，并且可以相互访问，因为客户端C可以访问服务器N,因此客户端C通过服务器N访问服务器A得到资源D
  

理解：

1. 正向代理对于客户端C来说他明确知道他要访问的资源D在哪个服务器上；
2. 对于服务器S1来说他只充当客户端C的中间代理角色；而对于服务器A来说他只知道访问他的资源的是服务器N，根本不知道客户端C的存在。

• 反向代理
  请求概述：客户端C并不知道服务器A和服务器B的存在，客户端C只知道访问服务器N能获得资源D，只不过提供客户端C资源的都来着服务器A或者服务器B
  

理解：

1. 反向代理对于客户端C来说，他是不知道资源D具体在哪里，也不知道具体由谁提供。
2. 对于服务器S1来说每次都接受用户的请求，然后再把请求根据调度策略交给提供资源D的服务器S2或者S3，对于服务器S2和S3来说同样也都不知道访问这份资源D的真实用户是谁，只是和服务器S1进行交互。

实操nginx代理springboot服务器

注：下文所有服务基于docker环境启动

• 安装nginx容器
  可参考：Docker安装镜像操作相关命令下滑到第6步
  安装完成后可得到nginx映射在宿主机上相关的文件
  
  并且启动nginx容器,映射端口：9001
  

• 打包springboot项目并docker运行
  可参考：【云原生】springboot项目打包部署docker镜像

  为了模拟多台服务器，本文通过修改项目端口号（8088、8089），上传打包了两个springboot项目镜像，分别启动了一个容器
  

• nginx代理配置修改
  进入宿主机中的nginx文件，进入conf文件
  
  打开后编辑default.conf（注：对于nginx代理配置，主要修改这个文件）文件
  
  1.模拟正向代理或者说是一对一代理配置内容：

server {
    listen       80;
    listen  [::]:80;
    server_name  localhost;

    #access_log  /var/log/nginx/host.access.log  main;

   #nginx自带主页面配置
    location / {
        root   /usr/share/nginx/html;
        index  index.html index.htm;
    }

   # 本次配置服务器新增内容
    location /boot {
           	proxy_pass http://172.16.0.3:8089/web; # 单个服务器配置
            proxy_set_header Host $host;
            proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
            proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
    }

}

注：配置文件新增内容中 “/boot” 表示为映射到服务器的名称前缀，当代理的服务器增多，根据实际情况自定义不同的名称，便于区分。

2. 模拟反向代理或者说代理多个服务器配置：

# 新增内容 多个服务器配置
upstream backend {
        ip_hash; #负载均衡策略
        server 172.16.0.3:8089;  # 第一个 Tomcat 服务器的本地端口
        server 172.16.0.3:8088;  # 第二个 Tomcat 服务器的本地端口
}

server {
    listen       80;
    listen  [::]:80;
    server_name  localhost;

    #access_log  /var/log/nginx/host.access.log  main;

   #nginx自带主页面
    location / {
        root   /usr/share/nginx/html;
        index  index.html index.htm;
    }

   #服务器配置
    location /boot {
           # proxy_pass http://172.16.0.3:8089/web; # 单个服务器配置
            proxy_pass http://backend/web; # 多个服务器配置
            proxy_set_header Host $host;
            proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
            proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
    }
}

注：上述配置中 “ip_hash” 为nginx的一种负载均衡策略。nginx支持四种负载均衡策略。

1. 轮询（Round Robin）策略

 upstream backend {
        server 172.16.0.3:8089;  # 第一个 Tomcat 服务器的本地端口
        server 172.16.0.3:8088;  # 第二个 Tomcat 服务器的本地端口
  } 

2. 最少连接（Least Connections）策略：

  upstream backend {
  	  least_conn;
      server 172.16.0.3:8089;  # 第一个 Tomcat 服务器的本地端口
      server 172.16.0.3:8088;  # 第二个 Tomcat 服务器的本地端口
} 

3. IP哈希（IP Hash）策略：

   upstream backend {
   	   ip_hash;
       server 172.16.0.3:8089;  # 第一个 Tomcat 服务器的本地端口
       server 172.16.0.3:8088;  # 第二个 Tomcat 服务器的本地端口
 } 

4. 加权轮询（Weighted Round Robin）策略：

 upstream backend {
     server 172.16.0.3:8089 weight=2;  # 第一个 Tomcat 服务器的本地端口
     server 172.16.0.3:8088 weight=1;  # 第二个 Tomcat 服务器的本地端口
} 

详细解析可参考:Nginx负载均衡多种策略配置

• 访问服务器
  完成上述nginx配置后，重启nginx容器。
  先不使用代理访问后台客户端：http://ip地址:8088/web/login
  
  使用nginx代理访问客户端：http://ip地址:9001/boot/login

上述地址中的端口和路由地址都发生了改变，但代理访问客户端与不适用代理返回的页面一致，则nginx代理配置成功

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使用nginx代理可以很好的隐藏内部服务器的地址，不暴露在公网中，可配置为内网地址，减少网络请求压力，安全性提高，只需开放代理服务器地址供外部访问即可。