全面掌握Nginx代理方式：反向代理、负载均衡和HTTP缓存详解

Nginx的几种代理方式

Nginx作为一个高性能的Web服务器，常用于反向代理、负载均衡和HTTP缓存。以下是几种常见的代理方式及其详细解释。

1. 反向代理 (Reverse Proxy)

反向代理服务器接受客户端的请求，将请求转发给后端服务器，并将后端服务器的响应返回给客户端。反向代理常用于负载均衡、缓存、SSL加速等场景。

配置示例

server {
    listen 80;
    server_name example.com;

    location  {
        proxy_pass http://backend_server;
        proxy_set_header Host $host;
        proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
        proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
        proxy_set_header X-Forwarded-Proto $scheme;
    }
}

参数说明

• proxy_pass
  : 指定后端服务器的地址，可以是IP地址或域名。
• proxy_set_header Host $host
  : 设置Host头，以便后端服务器知道客户端访问的主机名。
• proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr
  : 将客户端的真实IP地址发送给后端服务器。
• proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for
  : 传递客户端IP地址链，以便后端服务器知道请求的来源。
• proxy_set_header X-Forwarded-Proto $scheme
  : 传递客户端使用的协议（http或https）。

2. 负载均衡 (Load Balancing)

Nginx可以将请求分发到多个后端服务器，以实现负载均衡。常见的负载均衡算法包括轮询、最少连接和IP哈希等。

配置示例

http {
    upstream backend {
        server backend1.example.com;
        server backend2.example.com;
    }

    server {
        listen 80;
        server_name example.com;

        location  {
            proxy_pass http://backend;
        }
    }
}

参数说明

• upstream
  : 定义一个服务器池，包含多个后端服务器。
• server
  : 指定后端服务器的地址，可以是IP地址或域名。
• proxy_pass http://backend
  : 将请求转发到上面定义的服务器池。

负载均衡算法

• 轮询（默认）：请求依次分发到不同的服务器。
• least_conn
  : 分发请求到连接数最少的服务器。

  upstream backend {
      least_conn;
      server backend1.example.com;
      server backend2.example.com;
  }
  
  

• ip_hash
  : 基于客户端IP地址分发请求，相同IP地址的请求会被分发到同一个服务器。

  upstream backend {
      ip_hash;
      server backend1.example.com;
      server backend2.example.com;
  }
  
  

3. HTTP缓存 (HTTP Caching)

Nginx可以缓存后端服务器的响应，以减少后端服务器的负载，提高响应速度。

配置示例

proxy_cache_path data/nginx/cache levels=1:2 keys_zone=my_cache:10m max_size=1g inactive=60m use_temp_path=off;

server {
    listen 80;
    server_name example.com;

    location  {
        proxy_cache my_cache;
        proxy_pass http://backend_server;
        proxy_set_header Host $host;
        proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
        proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
        proxy_set_header X-Forwarded-Proto $scheme;
        proxy_cache_valid 200 302 10m;
        proxy_cache_valid 404 1m;
    }
}

参数说明

• proxy_cache_path
  : 定义缓存存储路径及相关参数。
• /data/nginx/cache
  : 缓存存储路径。
• levels=1:2
  : 缓存文件的层次结构。
• keys_zone=my_cache:10m
  : 定义一个共享内存区域，用于存储缓存键和元数据，大小为10MB。
• max_size=1g
  : 缓存的最大存储空间为1GB。
• inactive=60m
  : 在60分钟内没有被访问的缓存条目将被删除。
• use_temp_path=off
  : 禁用临时路径。
• proxy_cache my_cache
  : 使用定义的缓存区域my_cache
  。
• proxy_cache_valid
  : 设置缓存的有效时间，根据响应状态码设置不同的缓存时间。

4. 快速CGI代理 (FastCGI Proxy)

Nginx可以通过FastCGI协议将请求转发给后端的应用服务器，如PHP-FPM。

配置示例

server {
    listen 80;
    server_name example.com;

    location ~ \.php$ {
        root /usr/share/nginx/html;
        fastcgi_pass 127.0.0.1:9000;
        fastcgi_index index.php;
        fastcgi_param SCRIPT_FILENAME $document_root$fastcgi_script_name;
        include fastcgi_params;
    }
}

参数说明

• location ~ \.php$
  : 匹配以.php
  结尾的请求。
• root
  : 设置网站的根目录。
• fastcgi_pass
  : 指定FastCGI服务器的地址和端口。
• fastcgi_index
  : 设置FastCGI索引文件。
• fastcgi_param SCRIPT_FILENAME $document_root$fastcgi_script_name
  : 设置FastCGI的参数，用于指定脚本文件的路径。
• include fastcgi_params
  : 包含FastCGI相关的默认参数配置文件。