网关中间件Nginx
一、Nginx核心概念
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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/
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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
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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：
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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); } } -
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; } }启动后，如图：
第一个实例：端口：5000
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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
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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; } -
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
- 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
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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：image -
配置文件
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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; }-
HTTP模块
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：
image客户端将请求发送给Nginx ,由master转发给多个worke，然后由worke就会转发到我们的后端服务实例（5000，5001），这种形式我们就称之为 多进程模型。 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：
1. 高效的利用CPU资源
2. 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：
```yml
#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。
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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
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作用：
将访问流量均分到指定的后端服务实例。
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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; } -
负载均衡算法 均分流量
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轮询算法 默认算法
缺陷：
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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
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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; }- 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
- 通过请求量来实现的 通过字典工具实现
- 原理：
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哈希一致性算法
条件：
ip_hash
配置代码如下：
upstream Demo.Application{ ip_hash; server localhost:5000; server localhost:5001; }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
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条件
max_fails=2 fail_timeout=10s;
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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; }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
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条件
backup
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代码如下
upstream Demo.Application{ server localhost:5000 max_fails=2 fail_timeout=10s; server localhost:5002 backup; }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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