Nginx代理技术全景图

代理类型深度对比

特性	基础反向代理	负载均衡	缓存代理	最佳适用场景
核心功能	请求转发	流量分配	内容缓存	缓存代理：高重复请求
性能影响	中	高	极高	负载均衡：高并发系统
配置复杂度	★★☆☆☆	★★★☆☆	★★★★☆	基础代理：简单转发
资源消耗	低	中	高（内存）	按需求选择
典型延迟	5-50ms	10-100ms	1-5ms	缓存代理：低延迟需求
企业应用	内部服务代理	应用集群	CDN边缘节点	根据架构层级选择

负载均衡策略详解

策略	配置指令	算法原理	适用场景	缺点
轮询	默认	顺序分配	默认均衡	不考虑服务器状态
加权轮询	weight=3	按权重比例	异构服务器	静态配置
IP哈希	ip_hash	客户端IP映射	会话保持	扩展性差
最少连接	least_conn	选择连接最少	长连接服务	计算开销
响应时间	fair (第三方)	最快响应优先	性能敏感服务	需额外模块

缓存优化技术

缓存类型	存储位置	缓存内容	失效策略	性能影响
客户端缓存	用户浏览器	静态资源	Expires头	极高
边缘缓存	CDN节点	静态内容	TTL控制	高
反向代理缓存	Nginx服务器	动态内容	Cache-Control	中
应用缓存	内存(Redis)	数据库查询	LRU算法	极高

一、Nginx 代理服务器配置

1. 基础反向代理

# 创建代理配置
[root@localhost ~]# vi /etc/nginx/conf.d/proxy.conf
server {listen 80;server_name proxy.localhost;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;}
}# 定义上游服务器
upstream backend_server {server 192.168.1.101:8080;server 192.168.1.102:8080;
}# 重载配置
[root@localhost ~]# nginx -t && systemctl reload nginx

2. 负载均衡策略

# 加权轮询
upstream backend {server 192.168.1.101 weight=3;  # 处理3倍流量server 192.168.1.102;
}# IP哈希保持会话
upstream backend {ip_hash;server 192.168.1.101;server 192.168.1.102;
}# 最少连接数
upstream backend {least_conn;server 192.168.1.101;server 192.168.1.102;
}

3. 缓存配置

# 代理缓存设置
proxy_cache_path /var/cache/nginx levels=1:2 keys_zone=PROXY_CACHE:10m inactive=60m;server {location / {proxy_cache PROXY_CACHE;proxy_cache_valid 200 302 10m;proxy_cache_valid 404 1m;proxy_cache_min_uses 1;add_header X-Cache-Status $upstream_cache_status;}
}

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二、Nginx 性能优化

1. 连接优化

# 编辑主配置文件
[root@localhost ~]# vi /etc/nginx/nginx.conf
events {worker_connections 10240;  # 单worker最大连接数multi_accept on;           # 同时接受多个连接use epoll;                 # Linux高性能事件模型
}http {keepalive_timeout 30s;     # 保持连接超时keepalive_requests 100;    # 单连接最大请求数sendfile on;               # 零拷贝传输tcp_nopush on;             # 优化数据包发送tcp_nodelay on;            # 禁用Nagle算法
}

2. 压缩优化

gzip on;
gzip_min_length 1024;          # 最小压缩文件大小
gzip_comp_level 6;             # 压缩级别(1-9)
gzip_types text/plain text/css application/json application/javascript;
gzip_vary on;                  # 根据请求头启用压缩

3. 静态资源优化

location ~* \.(jpg|png|css|js)$ {expires 30d;               # 客户端缓存30天access_log off;             # 关闭访问日志add_header Cache-Control "public";open_file_cache max=1000 inactive=20s;  # 文件描述符缓存
}

4. 内核参数调优

# 编辑sysctl配置
[root@localhost ~]# vi /etc/sysctl.conf
net.core.somaxconn = 65535
net.ipv4.tcp_max_syn_backlog = 65535
net.ipv4.tcp_tw_reuse = 1
net.ipv4.tcp_fin_timeout = 30
fs.file-max = 100000# 应用配置
[root@localhost ~]# sysctl -p

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三、高级代理功能

1. WebSocket 代理

location /wsapp/ {proxy_pass http://websocket_backend;proxy_http_version 1.1;proxy_set_header Upgrade $http_upgrade;proxy_set_header Connection "upgrade";proxy_read_timeout 600s;    # 长连接超时
}

2. 动态SSL证书

# 使用Let's Encrypt自动续签
[root@localhost ~]# certbot --nginx -d domain.com# 配置自动重载
[root@localhost ~]# echo "0 0 * * * certbot renew --quiet" | crontab -

3. 地理位置路由

geo $geo {default default_backend;192.168.1.0/24 lan_backend;
}server {location / {proxy_pass http://$geo;}
}

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命令总结表格

演示命令	功能描述	关键参数
proxy_pass http://backend	反向代理配置	后端服务器地址
upstream backend { ... }	定义服务器组	server + weight
proxy_cache_path	配置代理缓存	缓存路径和参数
worker_connections 10240	调整并发连接数	最大连接数
gzip on	启用压缩	减少传输体积
expires 30d	静态资源缓存	客户端缓存时间
sysctl -p	应用内核参数	系统级优化
certbot --nginx	自动SSL证书	免费HTTPS证书