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大家好，我是哪吒。
華容ssl適用于網(wǎng)站、小程序/APP、API接口等需要進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸應(yīng)用場(chǎng)景，ssl證書(shū)未來(lái)市場(chǎng)廣闊！成為成都創(chuàng)新互聯(lián)的ssl證書(shū)銷售渠道，可以享受市場(chǎng)價(jià)格4-6折優(yōu)惠！如果有意向歡迎電話聯(lián)系或者加微信：18980820575（備注：SSL證書(shū)合作）期待與您的合作！
本系列為SpringCloud微服務(wù)系列，先從微服務(wù)的入口Nginx開(kāi)始學(xué)習(xí)，讀哪吒編程，品技術(shù)人生。
一、系統(tǒng)架構(gòu)演變
最開(kāi)始接觸Java語(yǔ)言的時(shí)候，我寫(xiě)的第一個(gè)項(xiàng)目是圖書(shū)管理系統(tǒng)，當(dāng)時(shí)是用JSP+servlet寫(xiě)的，感覺(jué)很吊的樣子，全班領(lǐng)先水平。
慢慢的變成了JSP+SSM架構(gòu)。
到現(xiàn)在單體架構(gòu)最流行的SpringBoot+Vue。
但是，隨著業(yè)務(wù)量的不斷增大，你會(huì)發(fā)現(xiàn)，這些單體架構(gòu)，已經(jīng)無(wú)法滿足數(shù)據(jù)日益膨脹的今天，動(dòng)不動(dòng)就幾萬(wàn)、幾十萬(wàn)的QPS，我記得當(dāng)初200QPS，我就覺(jué)得挺嚇人了。
為了解決性能問(wèn)題，慢慢的微服務(wù)SpringCloud架構(gòu)浮出水面，微服務(wù)的核心理念是將應(yīng)用細(xì)粒化，將單一應(yīng)用拆分成若干個(gè)小應(yīng)用，每個(gè)小應(yīng)用提供單一的業(yè)務(wù)功能，獨(dú)立部署，服務(wù)之間相互調(diào)用，降低程序耦合度，解決單臺(tái)服務(wù)器宕機(jī)的問(wèn)題。
微服務(wù)提供了：
- 高可用：當(dāng)某個(gè)節(jié)點(diǎn)服務(wù)器宕機(jī)后，可以迅速將流量轉(zhuǎn)移到其它節(jié)點(diǎn)；
- 高性能：多臺(tái)服務(wù)器對(duì)外提供相同的服務(wù)，提升程序的吞吐量；
- 高擴(kuò)展：當(dāng)業(yè)務(wù)發(fā)生激增時(shí)，可以通過(guò)增加節(jié)點(diǎn)的方式，解決性能問(wèn)題；
微服務(wù)
注：本章的重點(diǎn)是Nginx，微服務(wù)其它組件就不畫(huà)了。
二、什么是Nginx？
Nginx是俄羅斯人Igor Sysoev編寫(xiě)的一款高性能 HTTP 和反向代理服務(wù)器。Nginx選擇了epoll和kqueue作為網(wǎng)絡(luò)I/O 模型，在高連接并發(fā)的情況下，Nginx是Apache服務(wù)器不錯(cuò)的替代品，它能夠支持高達(dá)50000個(gè)并發(fā)連接數(shù)的響應(yīng)，運(yùn)行穩(wěn)定，且內(nèi)存、CPU等系統(tǒng)資源消耗非常低。
三、servername匹配規(guī)則
- 完整匹配
- 通配符匹配
- 正則匹配
正則匹配格式，必須以~開(kāi)頭，比如server_name ~^www\d+\.nzbc\.com$;。如果沒(méi)有~開(kāi)頭，則Nginx會(huì)判定為完整匹配，在邏輯上，需要添加^和$錨定符號(hào)。正則匹配格式中.為正則元字符，需要通過(guò)反斜線進(jìn)行轉(zhuǎn)義，如果正在表達(dá)式中包含{}，需要用雙引號(hào)引用起來(lái)，避免報(bào)錯(cuò)。
四、正向代理與反向代理
1、正向代理
正向代理服務(wù)器一般位于用戶和服務(wù)器之間，用戶通過(guò)正向代理服務(wù)器訪問(wèn)應(yīng)用服務(wù)器獲取資源。
最常見(jiàn)的例子就是，我們?cè)L問(wèn)一個(gè)外國(guó)網(wǎng)站，該網(wǎng)站無(wú)法在國(guó)內(nèi)直接訪問(wèn)，但是可以通過(guò)代理服務(wù)器訪問(wèn)，也就是說(shuō)，用戶向正向代理服務(wù)器發(fā)送一個(gè)請(qǐng)求并指定目標(biāo)，然后正向代理服務(wù)器向目標(biāo)服務(wù)器（外國(guó)網(wǎng)站）轉(zhuǎn)交請(qǐng)求并將獲得的內(nèi)容返回給用戶。
正向代理服務(wù)器，代理的是客戶端，去和服務(wù)端交互。?
2、反向代理
反向代理服務(wù)器一般位于用戶和服務(wù)器之間，用戶訪問(wèn)反向代理服務(wù)器獲取應(yīng)用服務(wù)器資源，用戶不知道應(yīng)用服務(wù)器的地址，是由代理服務(wù)器轉(zhuǎn)發(fā)的，有降低網(wǎng)絡(luò)和服務(wù)器的負(fù)載，提高訪問(wèn)效率的作用。
反向代理服務(wù)器，代理的是服務(wù)端，去和客戶端交互。
Nginx就是一款高性能的反向代理服務(wù)器。
3、LVS
先說(shuō)結(jié)論，LVS解決了Nginx單機(jī)性能瓶頸的問(wèn)題。
LVS主要用于多服務(wù)器負(fù)載均衡，工作在網(wǎng)絡(luò)的第四層，可以實(shí)現(xiàn)高性能、高可用的服務(wù)器集群技術(shù)，采用同步請(qǐng)求轉(zhuǎn)發(fā)的策略。
LVS支持的并發(fā)量要比Nginx高，可以配合keepalived使用，將Nginx作為L(zhǎng)VS的節(jié)點(diǎn)機(jī)器，因?yàn)镹ginx在網(wǎng)絡(luò)的第七層，功能上肯定強(qiáng)于LVS。
用戶通過(guò)Nginx訪問(wèn)應(yīng)用服務(wù)器，應(yīng)用服務(wù)器直接將數(shù)據(jù)返回給機(jī)房路由，返回時(shí)不走Nginx了，降低了Nginx的性能消耗。
Nginx+LVS
五、負(fù)載均衡策略
1、輪詢
默認(rèn)使用輪詢方式，逐一轉(zhuǎn)發(fā)訪問(wèn)，這種情況適合無(wú)狀態(tài)請(qǐng)求，會(huì)話無(wú)法保持，可以通過(guò)基于客戶端實(shí)現(xiàn)會(huì)話保持。
會(huì)話保持方式：
（1）基于session實(shí)現(xiàn)：
session用于存儲(chǔ)客戶端用戶信息，一般不在服務(wù)器存儲(chǔ)session，可以通過(guò)SpringSession將session存儲(chǔ)到一個(gè)Redis服務(wù)器中，再次訪問(wèn)時(shí)，可以到Redis服務(wù)器中獲取session，實(shí)現(xiàn)session共享。
（2）基于cookie實(shí)現(xiàn)，無(wú)狀態(tài)的會(huì)話保持方式：
客戶端訪問(wèn)時(shí)，先到權(quán)限校驗(yàn)服務(wù)器校驗(yàn)權(quán)限，生成一個(gè)cookie，并進(jìn)行加密，只有服務(wù)器能解密，客戶端沒(méi)密碼無(wú)法解密，客戶端攜帶此cookie再次訪問(wèn)應(yīng)用服務(wù)器，應(yīng)用服務(wù)器進(jìn)行解密校驗(yàn)，完成無(wú)狀態(tài)的會(huì)話保持。
2、權(quán)重
通過(guò)upstream進(jìn)行權(quán)重的定義。
- weight：權(quán)重
- down：下線不用了
- backup：備用服務(wù)器
修改配置文件后，需要通過(guò)systemctl reload nginx命令重啟Nginx。
nginx.conf配置如下：
http{
upstream httpnz {
server 192.168.66.1 weight=1 down;
server 192.168.66.2 weight=5 backup;
server 192.168.66.3 weight=10;
}
server{
listen 80;
server_name nzbc;
location / {
proxy_pass http://httpnz;
}
error_page 500.html;
location = /500.html{
root html;
}
}
}3、ip_hash
每個(gè)請(qǐng)求按訪問(wèn)ip的hash結(jié)果分配，映射到固定某一臺(tái)的服務(wù)器，會(huì)導(dǎo)致負(fù)載均衡不平衡。
當(dāng)此應(yīng)用服務(wù)器宕機(jī)后，session會(huì)丟失，再次發(fā)起請(qǐng)求時(shí)，會(huì)重新固定訪問(wèn)另一臺(tái)正常的應(yīng)用服務(wù)器，并實(shí)現(xiàn)會(huì)話保持。
4、least_conn
最少連接訪問(wèn)。
5、url_hash
根據(jù)訪問(wèn)的url轉(zhuǎn)發(fā)請(qǐng)求，定向流量轉(zhuǎn)發(fā)。
每個(gè)請(qǐng)求按訪問(wèn)url的hash結(jié)果分配，映射到固定的某一臺(tái)服務(wù)器，會(huì)話無(wú)法保持。
一般在獲取本地資源時(shí)使用（且本地資源不在同一臺(tái)服務(wù)器上），比如通過(guò)地址1獲取圖片資源、通過(guò)地址2獲取pdf協(xié)議資源。
6、fair
根據(jù)服務(wù)器響應(yīng)時(shí)間轉(zhuǎn)發(fā)請(qǐng)求。
7、小結(jié)
最常用的負(fù)載均衡策略是配置權(quán)重，其它的形式，不是很常用。
ip_hash、least_conn、url_hash、fair，這幾種形式無(wú)法實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)Nginx上下線（新增或減少Nginx服務(wù)器），而且還會(huì)造成流量?jī)A斜的問(wèn)題，如果瞬時(shí)流量比較爆炸的時(shí)候，會(huì)將某個(gè)服務(wù)器直接干蹦。
六、動(dòng)靜分離
動(dòng)靜分離的最終目的是將獲取靜態(tài)資源和動(dòng)態(tài)資源分離開(kāi)，提升服務(wù)器性能和高可用性。
配置靜態(tài)資源，nginx.conf配置如下：
http{
upstream httpnz {
server 192.168.66.1 weight=1 down;
server 192.168.66.2 weight=5 backup;
server 192.168.66.3 weight=10;
}
server{
listen 80;
server_name nzbc;
location / {
proxy_pass http://httpnz;
}
location ~*/(js/img/css) {
root html;
index index.html index.htm;
}
error_page 500 502 503 504 /50x.html;
location = /50x.html{
root html;
}
}
}七、URLRewrite
URLRewrite是實(shí)現(xiàn)URL重寫(xiě)的關(guān)鍵指令，根據(jù)regex (正則表達(dá)式)部分內(nèi)容，進(jìn)行重定向。
flag標(biāo)記說(shuō)明：
- break，本條匹配完成后即終止。
- last，本條匹配完成后，繼續(xù)向下匹配。
- redirect，返回302臨時(shí)重定向。
- permanent，返回301永久重定向。
配置URLRewrite，nginx.conf配置如下：
http{
upstream httpnz {
server 192.168.66.1 weight=1 down;
server 192.168.66.2 weight=5 backup;
server 192.168.66.3 weight=10;
}
server{
listen 80;
server_name nzbc;
location / {
rewrite ^/([0-9]+).html$ /index.jsp?pageNum=$1 break;
proxy_pass http://httpnz;
}
location ~*/(js/img/css) {
root html;
index index.html index.htm;
}
error_page 500 502 503 504 /50x.html;
location = /50x.html{
root html;
}
}
}本文轉(zhuǎn)載自微信公眾號(hào)「哪吒編程」，可以通過(guò)以下二維碼關(guān)注。轉(zhuǎn)載本文請(qǐng)聯(lián)系哪吒編程公眾號(hào)。
網(wǎng)站欄目：圖解Nginx，系統(tǒng)架構(gòu)演變+Nginx反向代理與負(fù)載均衡
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