Nginx 反向代理（一）

作者：@@神农

2022 年 3 月 15 日
本文字数：4919 字
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网关中间件 Nginx

一、Nginx 核心概念

什么是 Nginx？
Nginx 是高性能的 HTTP 和反向代理的服务器同时也是邮件代理服务器。
官方地址：https://nginx.org/
什么是反向代理服务器
没有 Nginx 之前我们的请求是从客户端直接到后端服务，后端服务器响应后直接返回客户端，如图：

现在是 Nginx 代理后端服务器来接收客户端发送的请求，这就是 Nginx 的反向代理，如图：

二、Nginx 的应用场景

应用场景
Nginx 主要应用在集群系统中。

三、Nginx 项目落地

查询商品为例落地，启动两个实例，一个端口号：5000，另一个端口号为：5001，如图：

查询商品的项目新建一个 API 控制器【ProductController】，代码如下：

       [Route("api/[controller]")]        [ApiController]        public class ProductController : ControllerBase        {            /// <summary>            ///获取商品数据            /// </summary>            /// <returns></returns>            [HttpGet]            public IActionResult Get()            {                List<Product> list = new List<Product>() {                 new Product(){                    Name="手机",                    Price = 1000                 },                 new Product(){                    Name="笔记本电脑",                    Price = 5000                 },                 new Product() {                    Name="电视机",                    Price = 5000                 }                };                System.Console.WriteLine("查询商品");                return Ok(list);            }        }

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新建一个商品领域模型类【Product】，代码如下：

       public class Product        {            /// <summary>            /// 主键            /// </summary>            public Guid Id { get; set; } = Guid.NewGuid();            /// <summary>            /// 名称            /// </summary>            public string Name { get; set; }            /// <summary>            /// 价格            /// </summary>            public decimal Price { get; set; }        }

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启动后，如图：
第一个实例：端口：5000

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第二个实例，端口：5001

Nginx 使用的是 Windows 版为例，后期会出 Linux 版本，Windows 使用的版本是：nginx-1.20.0，
百度网盘盘下载地址：
链接：https://pan.baidu.com/s/1IZ-GWD3Al_QwqsJ-is9HqA 提取码：g2wt
添加配置文件信息
修改 Nginx 配置文件信息 (nginx.conf),配置文件文件路径：\nginx-1.20.0\conf

    server {            listen       80;            server_name  localhost;                          error_page   500 502 503 504  /50x.html;            location = /50x.html {                root   html;            }              #代理             location / {             proxy_pass  http://Demo.Application;         }         }         #负载均衡（分流配置）      upstream Demo.Application{          server localhost:5000;          server localhost:5001;      }

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启动 Nginx
先进入 Nginx 根目录下

    cd nginx根目录下

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启动命令

    nginx.exe

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请求代理服务器，如图：

刷新了三次请求 Nginx 服务器，请求结果,如图

四、Nginx 的运行原理

Nginx 是模块化设计，里面包括很多模块，其中核心模块：邮件模块、HTTP 模块、事件模块
如图：
配置文件
全局模块和事件模块【核心模块】

        #全局模块        #user  nobody;        worker_processes  1;                #error_log  logs/error.log;        #error_log  logs/error.log  notice;        #error_log  logs/error.log  info;                #pid        logs/nginx.pid;                #事件模块  每一个请求，就是一个事件        events {            worker_connections  1024;        }

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    -   HTTP模块

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            http {                include       mime.types;                default_type  application/octet-stream;                            #log_format  main  '$remote_addr - $remote_user [$time_local] "$request" '                #                  '$status $body_bytes_sent "$http_referer" '                #                  '"$http_user_agent" "$http_x_forwarded_for"';                            #access_log  logs/access.log  main;                            sendfile        on;                #tcp_nopush     on;                            #keepalive_timeout  0;                keepalive_timeout  65;                            #gzip  on;                            server {                    listen       80;                    server_name  localhost;                                #charset koi8-r;                                #access_log  logs/host.access.log  main;                                #location / {                        #root   html;                        #index  index.html index.htm;                    #}                                #error_page  404              /404.html;                                # redirect server error pages to the static page /50x.html                    #                    error_page   500 502 503 504  /50x.html;                    location = /50x.html {                        root   html;                    }                                # proxy the PHP scripts to Apache listening on 127.0.0.1:80                    #                    #location ~ \.php$ {                    #    proxy_pass   http://127.0.0.1;                    #}                                 #代理                     location / {                     proxy_pass  http://Demo.Application;                 }                    # pass the PHP scripts to FastCGI server listening on 127.0.0.1:9000                    #                    #location ~ \.php$ {                    #    root           html;                    #    fastcgi_pass   127.0.0.1:9000;                    #    fastcgi_index  index.php;                    #    fastcgi_param  SCRIPT_FILENAME  /scripts$fastcgi_script_name;                    #    include        fastcgi_params;                    #}                                # deny access to .htaccess files, if Apache's document root                    # concurs with nginx's one                    #                    #location ~ /\.ht {                    #    deny  all;                    #}                }                            #负载均衡（分流配置）              upstream Demo.Application{                  server localhost:5000;                server localhost:5001;              }                # another virtual host using mix of IP-, name-, and port-based configuration                #                #server {                #    listen       8000;                #    listen       somename:8080;                #    server_name  somename  alias  another.alias;                            #    location / {                #        root   html;                #        index  index.html index.htm;                #    }                #}                                        # HTTPS server                #                #server {                #    listen       443 ssl;                #    server_name  localhost;                            #    ssl_certificate      cert.pem;                #    ssl_certificate_key  cert.key;                            #    ssl_session_cache    shared:SSL:1m;                #    ssl_session_timeout  5m;                            #    ssl_ciphers  HIGH:!aNULL:!MD5;                #    ssl_prefer_server_ciphers  on;                            #    location / {                #        root   html;                #        index  index.html index.htm;                #    }                #}                        }

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通信过程多进程模型
如图：
查看任务管理器有两个 Nginx 进程，一个是主进程，另一个是工作进程，主进程的作用：接收客户端发送过来的请求，然后主进程将请求给工作进程，工作进程负责和后端服务器连接。
优点：
高效的利用 CPU 资源
其中的某个进程宕机了，可以分配个其他进程
这个进程的数量可以在 nginx 配置文件中配置，代码如下：

    #配置nginx进程数量    worker_processes  1;

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工作进程如何与后端服务器建立连接？
是靠事件驱动（消息驱动）建立连接，如图：

优点：
1.  节约资源2.  提升并发能力

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HTTP 虚拟主机，配置文件中的 sever 就是虚拟主机
配置多个虚拟主机，可以代理多个应用。
反向代理
对应用代理就是反向代理。
作用：
为了负载均衡
后端服务的安全性得到了保障，因为是暴露的 nginx 代理服务器的地址。

五、Nginx 的负载均衡

作用：
将访问流量均分到指定的后端服务实例。
配置文件代码，如下

      #负载均衡（分流配置）      upstream Demo.Application{          server localhost:5000;        server localhost:5001;      }

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负载均衡算法均分流量
轮询算法默认算法
缺陷：
请求堆积，会堆积一些请求在性能差的服务器上。
方案：最小活跃数算法
最小活跃数算法【自动识别请求能力推荐】
条件
least_conn;
配置代码如下：

          upstream Demo.Application{              least_conn;                server localhost:5000;            server localhost:5001;          }

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    -   原理：        -   通过请求量来实现的 通过字典工具实现            -   记录请求量            -   判断请求量            -   根据请求了的累计大小，在动态决定转发到哪个实例-   哈希一致性算法        条件：         ip_hash        配置代码如下：

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        upstream Demo.Application{              ip_hash;                server localhost:5000;            server localhost:5001;          }

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     优点：         可以解决缓存命中率下降的问题。        如果项目中的数据有缓存，用哈希一致性算法，如果项目数据没有缓存那么就用最小活跃数算法。         原理：         根据IP地址，基于hash算法然后取模得到的。

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负载均衡失败重试
条件
max_fails=2 fail_timeout=10s;
代码如下：

        upstream Demo.Application{              ip_hash;                server localhost:5000 max_fails=2 fail_timeout=10s;            server localhost:5001 max_fails=2 fail_timeout=10s;          }

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    如果5000由于某种原因宕机了，会重试2次并且失败超时的时间为10s，之后还是不能处理请求，则会转发到5001实例。

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备机
条件
backup
代码如下

        upstream Demo.Application{                server localhost:5000 max_fails=2 fail_timeout=10s;            server localhost:5002 backup;          }

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    如果5000与5001实例由于某种原因都宕机了，那么请求会到 5002 来处理请求。【5002为备用实例，如果5000和5001 没有宕机，则不会访问5002】        一致性哈希算法不支持备机。

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原文链接:【http://xie.infoq.cn/article/b8036cf54fdf7eed23c81ba47】。未经作者许可，禁止转载。

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