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Nginx配置文件的使用以及實現(xiàn)負(fù)載均衡的4種常用方式

更新時間：2025年04月22日 10:21:20 作者：Mxin5

這篇文章主要介紹了Nginx配置文件的使用以及實現(xiàn)負(fù)載均衡的4種常用方式,具有很好的參考價值,希望對大家有所幫助,如有錯誤或未考慮完全的地方,望不吝賜教

前提：

首先先了解一下正向代理和反向代理的理論知識，再直接解讀nginx配置文件和實現(xiàn)負(fù)載均衡的4種方式。

Nginx是一個強(qiáng)大的開源Web服務(wù)器和反向代理服務(wù)器，它支持正向代理和反向代理功能。下面是對兩者的簡要解釋：

正向代理

正向代理是在客戶端和目標(biāo)服務(wù)器之間充當(dāng)中間人的代理服務(wù)器。當(dāng)客戶端請求訪問目標(biāo)服務(wù)器時，請求先發(fā)送到正向代理服務(wù)器，然后由代理服務(wù)器轉(zhuǎn)發(fā)請求給目標(biāo)服務(wù)器，并將目標(biāo)服務(wù)器的響應(yīng)返回給客戶端。正向代理隱藏了客戶端的真實IP地址，使得目標(biāo)服務(wù)器無法直接識別和追蹤客戶端。

簡而言之：正向代理是客戶端訪問代理服務(wù)器去訪問目標(biāo)服務(wù)器，并且對目標(biāo)服務(wù)器隱藏了客戶端的真實信息（IP等信息）。

正向代理的主要用途包括：

訪問被限制的資源：當(dāng)某些資源受到網(wǎng)絡(luò)限制或訪問限制時，可以使用正向代理繞過這些限制來獲取資源。
提高訪問速度：代理服務(wù)器可以緩存經(jīng)常請求的資源，從而提高客戶端訪問資源的速度。
突破防火墻：正向代理可以幫助繞過企業(yè)或國家防火墻的限制，訪問被封鎖的網(wǎng)站或資源。

反向代理

反向代理是在服務(wù)器端和客戶端之間充當(dāng)中間人的代理服務(wù)器。當(dāng)客戶端發(fā)送請求訪問反向代理服務(wù)器時，代理服務(wù)器會根據(jù)一定的規(guī)則將請求轉(zhuǎn)發(fā)給后端的多個服務(wù)器中的一臺，然后將后端服務(wù)器的響應(yīng)返回給客戶端。反向代理隱藏了真實的服務(wù)端，對于客戶端而言，它們并不知道具體訪問的是哪一臺后端服務(wù)器。

簡而言之：反向代理是指代理服務(wù)器接收客戶端的請求，然后反向代理將客戶端的請求分發(fā)給一個或多個目標(biāo)服務(wù)器，最后將響應(yīng)返回給客戶端，對于客戶端隱藏了真實的服務(wù)端信息。

反向代理的主要用途包括：

負(fù)載均衡：反向代理可以根據(jù)一定的算法將請求均勻地分發(fā)給后端的多臺服務(wù)器，從而實現(xiàn)負(fù)載均衡，提高系統(tǒng)的并發(fā)處理能力和穩(wěn)定性。
緩存靜態(tài)資源：反向代理可以緩存經(jīng)常請求的靜態(tài)資源，減少后端服務(wù)器的負(fù)載，提高網(wǎng)站的訪問速度。
安全性和可靠性：反向代理可以作為防火墻和安全設(shè)備，提供安全認(rèn)證、訪問控制、DDoS攻擊防護(hù)等功能。

總結(jié)：

正向代理和反向代理都是利用代理服務(wù)器作為中間人來轉(zhuǎn)發(fā)請求和響應(yīng)。
正向代理是客戶端通過代理服務(wù)器發(fā)送請求，代理服務(wù)器幫助客戶端發(fā)送請求到互聯(lián)網(wǎng)上的目標(biāo)服務(wù)器。隱藏客戶端的真實IP地址（目標(biāo)服務(wù)器并不知道是那個真實的客戶端訪問的）。
反向代理是客戶端通過代理服務(wù)器發(fā)送請求，代理服務(wù)器將請求轉(zhuǎn)發(fā)到后端的多個服務(wù)器中的一個。反向代理隱藏真實的服務(wù)端（客戶端并不知道那個后端服務(wù)器響應(yīng)的結(jié)果）。
兩者的區(qū)別在于請求的流向和代理服務(wù)器與目標(biāo)服務(wù)器的關(guān)系，正向代理中代理服務(wù)器與客戶端處于同一側(cè)（客戶端通過代理服務(wù)器獲取特定的資源），反向代理中代理服務(wù)器與目標(biāo)服務(wù)器處于同一側(cè)（服務(wù)端通過代理服務(wù)器處理客戶端的請求）。

Nginx配置文件

nginx 的組成部分

配置文件中有很多#，開頭的表示注釋內(nèi)容，我們?nèi)サ羲幸?# 開頭的段落，精簡之后的內(nèi)容如下：

#user  nobody;   是用來指定 Nginx 進(jìn)程運行的用戶和用戶組的配置項。 在 Linux 系統(tǒng)中，各個進(jìn)程需要以某個用戶的身份來運行，以限制權(quán)限并提高安全性
worker_processes  1;

events {
    worker_connections  1024;
}

http {
    include       mime.types;
    default_type  application/octet-stream;
    sendfile        on;
    keepalive_timeout  65;

    server {
        listen       8080;
        server_name  localhost;

        location / {
            root   html;
            index  index.html index.htm;
        }
        error_page   500 502 503 504  /50x.html;
        location = /50x.html {
            root   html;
        }
    }
}

nginx 配置文件有三部分組成

第一部分：全局塊

比如上面第一行配置的：

  worker_processes  1;

這是 Nginx 服務(wù)器并發(fā)處理服務(wù)的關(guān)鍵配置，worker_processes 值越大，可以支持的并發(fā)處理量也越多，但是會受到硬件、軟件等設(shè)備的制約。

第二部分：events塊

比如上面的配置：

events {
    worker_connections  1024;
}

events 塊涉及的指令 主要影響 Nginx 服務(wù)器與用戶的網(wǎng)絡(luò)連接，常用的設(shè)置包括是否開啟對多 work process 下的網(wǎng)絡(luò)連接進(jìn)行序列化，是否允許同時接收多個網(wǎng)絡(luò)連接，選取哪種事件驅(qū)動模型來處理連接請求，每個 word process 可以同時支持的最大網(wǎng)絡(luò)連接數(shù)等。

上述例子就表示每個 work process 支持的最大連接數(shù)為 1024.

這部分的配置對 Nginx 的性能影響較大，在實際中應(yīng)該靈活配置。

第三部分：http塊

http {
    include       mime.types;
    default_type  application/octet-stream;
    sendfile        on;
    keepalive_timeout  65;

    server {
        listen       8080;
        server_name  localhost;

        location / {
            root   html;
            index  index.html index.htm;
        }
        error_page   500 502 503 504  /50x.html;
        location = /50x.html {
            root   html;
        }
    }
}

需要注意的是：http 塊也可以包括 http全局塊、server 塊。

http全局塊

http全局塊配置的指令包括文件引入、MIME-TYPE 定義、日志自定義、連接超時時間、單鏈接請求數(shù)上限等。

server 塊

這塊和虛擬主機(jī)有密切關(guān)系，虛擬主機(jī)從用戶角度看，和一臺獨立的硬件主機(jī)是完全一樣的，該技術(shù)的產(chǎn)生是為了節(jié)省互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器硬件成本。

每個 http 塊可以包括多個 server 塊，而每個 server 塊就相當(dāng)于一個虛擬主機(jī)。

而每個 server 塊也分為全局 server 塊，以及可以同時包含多個 locaton 塊。

Nginx常用的實現(xiàn)負(fù)載均衡的4種方式

Nginx提供了多種方式實現(xiàn)負(fù)載均衡，以下是其中幾種常用的方式：

輪詢（Round Robin）

這是默認(rèn)的負(fù)載均衡算法，Nginx按照請求的順序依次將請求分配給后端的服務(wù)器。每個服務(wù)器按照其權(quán)重來處理請求，然后按順序循環(huán)分配。

這種算法簡單且平均地將負(fù)載分配給后端服務(wù)器，適用于后端服務(wù)器配置相同、處理能力相當(dāng)?shù)膱鼍啊?/p>

http {
    upstream backend {
        server 192.168.1.101:8080;
        server 192.168.1.102:8080;
        server 192.168.1.103:8080;
    }

    server {
        listen 80;
        
        location / {
            proxy_pass http://backend;
        }
    }
}

IP哈希（IP Hash）

Nginx根據(jù)客戶端的IP地址進(jìn)行哈希運算，并根據(jù)計算結(jié)果將請求分配給固定的后端服務(wù)器。

這種算法保證了相同的客戶端IP每次請求都會被分配到相同的服務(wù)器，適用于需要保持會話狀態(tài)的應(yīng)用。

http {
    upstream backend {
        ip_hash;
        server 192.168.1.101:8080;
        server 192.168.1.102:8080;
        server 192.168.1.103:8080;
    }

    server {
        listen 80;
        
        location / {
            proxy_pass http://backend;
        }
    }
}

加權(quán)輪詢（Weighted Round Robin）

Nginx根據(jù)每個后端服務(wù)器的配置權(quán)重將請求分配給服務(wù)器。權(quán)重越高的服務(wù)器，處理的請求就越多。這種方式適用于后端服務(wù)器之間配置不同、處理能力不同的情況下。

http {
    upstream backend {
        server 192.168.1.101:8080 weight=3;
        server 192.168.1.102:8080 weight=2;
        server 192.168.1.103:8080 weight=1;
    }

    server {
        listen 80;
        
        location / {
            proxy_pass http://backend;
        }
    }
}

最少連接（Least Connections）

Nginx會統(tǒng)計每個后端服務(wù)器當(dāng)前的活動連接數(shù)，并將請求分配給活動連接數(shù)最少的服務(wù)器，以實現(xiàn)負(fù)載均衡。這種算法適用于后端服務(wù)器配置和處理能力不同、連接持續(xù)時間不均衡的場景。

http {
    upstream backend {
        least_conn;
        server 192.168.1.101:8080;
        server 192.168.1.102:8080;
        server 192.168.1.103:8080;
    }

    server {
        listen 80;
        
        location / {
            proxy_pass http://backend;
        }
    }
}

什么是跨域？

跨域（跨域資源共享（Cross-Origin Resources Sharing ,CORS））是指跨域名：域名，記憶網(wǎng)絡(luò)電腦ip很難記，就給它取了一個名字來記憶，這個名字就要域名。域名最終要被轉(zhuǎn)換為ip地址。跨域是指跨域名的訪問，從一個域名的系統(tǒng)去訪問另一個域名系統(tǒng)www.baidu.com-www.jd.com，以下情況都屬于跨域：

當(dāng)一個請求url的協(xié)議、域名、端口號三者之間任意一個與當(dāng)前頁面url不同即為跨域。

負(fù)載均衡

什么是負(fù)載均衡【降低后端某個服務(wù)器的壓力】

在高并發(fā)的情況下，一臺服務(wù)器的負(fù)載承受不住，我們就需要使用服務(wù)器集群來解決高并發(fā)，但是又會出現(xiàn)另一個問題，就是客戶端的請求如何分配給多個服務(wù)器，所以在服務(wù)器集群中，需要一個服務(wù)器充當(dāng)一個【負(fù)載均衡器-Nginx】【NameServer-也可以是一個集群】的作用，用戶的所有請求都會都會由負(fù)載均衡器【NameServer】進(jìn)行接收，調(diào)度者根據(jù)每臺服務(wù)器的負(fù)載情況通過負(fù)載均衡算法將請求分配給某一臺后端服務(wù)器進(jìn)行處理。

負(fù)載均衡算法比如輪詢、權(quán)重、隨機(jī)、區(qū)域等等

RoundRobbonRule：簡單輪詢，ribbon默認(rèn)規(guī)則
AvailabilityFilteringRule：忽略短路狀態(tài)和并發(fā)過高的服務(wù)器
WeightedResponseTimeRule：根據(jù)服務(wù)器響應(yīng)時間作為權(quán)重，響應(yīng)時間越長權(quán)重越小
ZoneAvoidanceRule：根據(jù)區(qū)域選擇可用的服務(wù)器
BestAvailableRule：忽略短路的服務(wù)器，選擇并發(fā)較低的服務(wù)器
RandomRule：隨機(jī)選擇一個可用服務(wù)器
Retry：重試機(jī)制的選擇邏輯【不建議】