「Nginx」-一定要明白Nginx的七层代理与四层代理

代理是在服务器和客户端之间的一层服务器,代理将客户端的请求转发给服务器,然后将服务端的响应转发给客户端。常用的代理技术分为正向代理、反向代理。Nginx虽然主要是来解决反向代理的,但也能支持正向代理。

正向代理:代理服务器替代访问者去访问目标服务器。访问者知道目标服务器,目标服务器只知道代理服务器。需要访问者端进行代理配置。主要作用有“翻墙”、加速、缓存、访问授权、隐藏身份等。反向代理:访问者访问代理服务器,代理服务器根据请求判断并转发到目标服务器,并将获得的内容返回给客户端。访问者把代理服务器当作目标服务器,目标服务器能感知到真实访问者,当然代理服务器可以修改请求的部分信息。主要作用有保护和隐藏原始资源、负载均衡等。

四层与七层代理

Nginx原来是在七层做代理的,新的版本是支持四层代理的。这里的层是OSI 7层网络模型,OSI 模型是从上往下的,越底层越接近硬件,越往上越接近软件,所以四层代理要比七层代理性能高很多,但是七层可以进行更多的业务控制。

四层代理:工作在TCP层,处理tcp / udp,基于IP+端口的转发,nginx修改请求进来的数据包里面的目标和源IP和端口,然后把数据包发向目标服务器,服务器返回数据,由Nginx再返回给请求客户端。此模式只做包转发,无复杂逻辑,性能非常快。七层代理:工作在应用层,处理http/https,基于URL等应用层信息的转发,根据具体内容(url,参数,cookie,请求头)然后转发到相应的服务器,收到服务器的响应数据后再转发给请求客户端。此模式可以实现http信息的改写、头信息的改写、安全应用规则控制、URL匹配规则控制、以及转发、rewrite等等的规则。

正向代理配置项

Nginx正向代理配置较少,主要在server中配置resolver来指定指定DNS服务器IP地址。resolver是必需的,解析接收到的域名,要支持https是需要安装ngx_http_proxy_connect_module模块。

... server {    resolver 192.168.1.1; #指定DNS服务器IP地址    listen 8080;    location / {        proxy_pass ; #设定代理服务器的协议和地址      }   }   ...

反向代理配置-七层

Nginx的七层代理是其最常用的重要功能,也同时衍生出很多与此相关的 Nginx 服务器重要功能。主要配置项有location块的URL匹配、资源位置、代理跳转等。Nginx转发模块是ngx_http_proxy_module,默认安装的可直接使用。

http      #http块 {  upstream us_name       #upstream块    {      server ...       #被代理服务器地址,以及参数    }  server        #server块    {      location [PATTERN]    #location块        {      ...      proxy_pass us_name;        }    } }

反向代理配置-四层

四层的代理(stream)由模块ngx_stream_core_module支持,默认没有编译到nginx, 编译nginx时候带上 --with-stream。在配置上stream模块用法和http模块差不多,最大区别是在server块配置中没有了对URL的各种规则转发。也支持tcp长连接保持、SSL等。

stream      #stream块 {  upstream us_name       #upstream块    {      server ...       #被代理服务器地址,以及参数    }  server        #server块    {      listen address:port protocol;       #可选ip/主机名与协议      proxy_pass us_name;    } }

负载均衡的调度算法

Nginx的upstream目前主流支持的6种方式的分配,分别是内置策略:轮询策略,权重轮询策略,ip_hash策略,最少连接数;和第三方策略:fair策略,url_hash策略,sticky策略等。

轮询:这是Nginx的默认方式,每个请求会按时间顺序逐一分配到不同的后端服务器。两个参数fail_timeout 与max_fails结合使用,周期内最大失败次数即故障不再访问,故障恢复后下一个周期后继续提供服务。还有参数backup标记备用,down标记停机。加权轮询:权重方式,在轮询策略的基础上指定轮询的几率。数字超大几率越高。IP_HASH:基于客户端IP的分配方式,相同的IP会访问同一个服务器。最简解决集群的会话(Session)一致问题的方案。最少连接数:最少的活跃连接数的服务器优先分配。fair:响应时间短的优先分配。需要安装nginx-upstream-fair模块。URL_HASH:按访问url的hash结果来分配请求,使每个url定向到同一个后端服务器,要配合缓存命中来使用。需要nginx_upstream_hash模块,新版默认已经安装。sticky:为一个客户端只和一台服务器保持长连接。基于cookie实现,需要安装nginx-sticky-module模块。