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Nginx-正反向代理及负载均衡

2022-01-07 467
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本文涉及的产品
传统型负载均衡 CLB，每月750个小时 15LCU
推荐场景：
搭建高可用的微信/支付宝小程序服务
应用型负载均衡 ALB，每月750个小时 15LCU
EMR Serverless StarRocks，5000CU*H 48000GB*H
简介： Nginx-正反向代理及负载均衡目录正/反向代理代理的方式Nginx代理服务支持的协议代理实战部署web01部署Lb01Nginx代理常用参数添加发往后端服务器的请求头信息代理到后端的TCP连接、响应、返回等超时时间proxy_buffer代理缓冲区配置代理优化文件

Nginx-正反向代理及负载均衡


Nginxyouhuiquan.png

目录

  • 正/反向代理
  • 代理的方式
  • Nginx代理服务支持的协议
  • 代理实战
  • 部署web01
  • 部署Lb01
  • Nginx代理常用参数
  • 添加发往后端服务器的请求头信息
  • 代理到后端的TCP连接、响应、返回等超时时间
  • proxy_buffer代理缓冲区
  • 配置代理优化文件
  • 负载均衡
  • 负载均衡的架构
  • 负载均衡的实现
  • 连接池
  • 实现步骤
  • 负载均衡的比例
  • 轮询
  • 权重
  • ip_hash
  • 负载均衡后端状态
  • down
  • backup
  • max_fails、fail_timeout
  • proxy_next_upstream监控的错误类型
  • 负载均衡部署BBS
  • 部署后端服务
  • 部署Python
  • 部署Django和uwsgi
  • 配置并启动uwsgi
  • 部署负载均衡
  • 补充
  • 页面出现502问题原因

 

正/反向代理

代理的作用是将流量分配

代理的方式

  • 正向代理：找完正向代理之后，还需要找服务器（无法直接访问到目标服务器）
  • 应用：VPN

  • 反向代理：只需要找反向代理，不需要找服务器
  • 应用：负载均衡

Nginx代理服务支持的协议

👉nginx官网

模块 代理语言
ngx_http_uwsgi_module Python
ngx_http_fastcgi_module PHP
ngx_http_scgi_module Java
ngx_http_v2_module Golang
ngx_http_proxy_module HTTP

代理实战#

Lb01虚拟机代理Web01

部署web01#

搭建马里奥小游戏

[root@web01 conf.d]# vim Mario.conf 
server{
    listen 80;
    server_name 192.168.15.7;
    location / {
  root /opt/Super_Mario;
        index index.html;    
    }
    location ~ /images {
        root /opt/image;
    }
}

部署Lb01#

  • Lb01部署Nginx
# 下载Nginx源代码包
[root@lb01 ~]# wget https://nginx.org/download/nginx-1.20.2.tar.gz
# 解压
[root@lb01 ~]# tar -xf nginx-1.20.2.tar.gz
# 进入源代码目录
[root@lb01 ~]# cd nginx-1.20.2
# 安装依赖包
[root@lb01 nginx-1.20.2]# yum install openssl openssl-devel zlib zlib-devel -y
# 设置编译参数
[root@lb01 nginx-1.20.2]# ./configure  --with-http_gzip_static_module    --with-stream     --with-http_ssl_module
# 编译
[root@lb01 nginx-1.20.2]# make 
# 安装
[root@lb01 nginx-1.20.2]# make install 
# 优化
[root@lb01 nginx]# mkdir /etc/nginx
[root@lb01 nginx]# mv /usr/local/nginx/conf/* /etc/nginx/
[root@lb01 nginx]# mkdir /etc/nginx/conf.d
# 修改配置文件（拷贝以下web01的），统一内容
[root@web01 ~]# cat /etc/nginx/nginx.conf
    # 拷贝到lb01配置文件中
[root@lb01 nginx]# vim /etc/nginx/nginx.conf
[root@lb01 nginx]# groupadd www -g 666
[root@lb01 nginx]# useradd www -u 666 -g 666 -M -r -s /sbin/nologin
[root@lb01 nginx]# vim /usr/lib/systemd/system/nginx.service
[Unit]
Description=nginx - high performance web server
Documentation=http://nginx.org/en/docs/
After=network-online.target remote-fs.target nss-lookup.target
Wants=network-online.target
[Service]
Type=forking
PIDFile=/var/run/nginx.pid
ExecStart=/usr/sbin/nginx -c /etc/nginx/nginx.conf
ExecReload=/bin/sh -c "/bin/kill -s HUP $(/bin/cat /var/run/nginx.pid)"
ExecStop=/bin/sh -c "/bin/kill -s TERM $(/bin/cat /var/run/nginx.pid)"
[Install]
WantedBy=multi-user.target
[root@lb01 sbin]# ln -s /etc/nginx/nginx.conf /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
[root@lb01 sbin]# mv /usr/local/nginx/sbin/nginx /usr/sbin/
# 重载 
[root@lb01 sbin]# systemctl daemon-reload
[root@lb01 sbin]# mkdir /var/log/nginx
[root@lb01 sbin]# systemctl start nginx 
# 查看模块
[root@lb01 nginx]# nginx -V
  • 部署反向代理
[root@lb01 conf.d]# vim /etc/nginx/conf.d/game.conf 
server {
    listen 80;
    server_name _;
    location / {
        proxy_pass http://172.16.1.7:80;
    }
}
# 测试
真机访问192.168.15.5（lb01）

Nginx代理常用参数

添加发往后端服务器的请求头信息#

通过tail -f /var/log/nginx/access.log监控日志，发现客户端ip是lb01的，通过以下三个参数修改就能记录真实的客户端ip

Syntax:    proxy_set_header field value;
Default:    proxy_set_header Host $http_host;
            proxy_set_header Connection close;
Context:    http, server, location
# 用户请求的时候HOST的值是linux.proxy.com, 那么代理服务会像后端传递请求的还是linux.proxy.com
proxy_set_header Host $http_host;
# 将$remote_addr的值放进变量X-Real-IP中，$remote_addr的值为客户端的ip
proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
# 客户端通过代理服务访问后端服务, 后端服务通过该变量会记录真实客户端地址
proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
# 添加参数
[root@lb01 nginx]# vim /etc/nginx/conf.d/game.conf
server {
    listen 80;
    server_name _;
    location / {
        proxy_pass http://172.16.1.7:80;
        proxy_set_header Host $http_host;
        proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
        proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
    }
}
[root@lb01 nginx]# nginx -t
nginx: the configuration file /usr/local/nginx/conf/nginx.conf syntax is ok
nginx: configuration file /usr/local/nginx/conf/nginx.conf test is successful
[root@lb01 nginx]# systemctl restart nginx

再次监控web01，发现真实ip为”xff”： "192.168.15.1"

代理到后端的TCP连接、响应、返回等超时时间#

#nginx代理与后端服务器连接超时时间(代理连接超时)
Syntax: proxy_connect_timeout time;
Default: proxy_connect_timeout 60s;
Context: http, server, location
#nginx代理等待后端服务器的响应时间
Syntax:    proxy_read_timeout time;
Default:    proxy_read_timeout 60s;
Context:    http, server, location
#后端服务器数据回传给nginx代理超时时间
Syntax: proxy_send_timeout time;
Default: proxy_send_timeout 60s;
Context: http, server, location
# 添加以下参数
proxy_connect_timeout 1s;   # 连接时间
proxy_read_timeout 3s;     # 响应时间
proxy_send_timeout 3s;     # 回传代理时间
[root@lb01 nginx]# cat /etc/nginx/conf.d/game.conf
server {
    listen 80;
    server_name _;
    location / {
        proxy_pass http://172.16.1.7:80;
        proxy_set_header Host $http_host;
        proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
        proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
        # -----------------------------------------------------
        proxy_connect_timeout 1s;
        proxy_read_timeout 3s;
        proxy_send_timeout 3s;
    }
}

proxy_buffer代理缓冲区#

代理缓冲区的存在增快了访问速度

#nignx会把后端返回的内容先放到缓冲区当中，然后再返回给客户端，边收边传, 不是全部接收完再传给客户端
Syntax: proxy_buffering on | off;
Default: proxy_buffering on;  
Context: http, server, location
#设置nginx代理保存用户头信息的缓冲区大小
Syntax: proxy_buffer_size size;
Default: proxy_buffer_size 4k|8k;
Context: http, server, location
#proxy_buffers 缓冲区
Syntax: proxy_buffers number size;
Default: proxy_buffers 8 4k|8k;
Context: http, server, location
proxy_buffering on; 
proxy_buffer_size 8k;
proxy_buffers 8 8k;
# 添加参数
proxy_buffering on;  # 打开缓冲区
proxy_buffer_size 8k;   # 缓冲区大小，设置为8kb
proxy_buffers 8 8k;   # 8个缓冲区，每个缓冲区8kb
[root@lb01 nginx]# cat /etc/nginx/conf.d/game.conf
server {
    listen 80;
    server_name _;
    location / {
        proxy_pass http://172.16.1.7:80;
        proxy_set_header Host $http_host;
        proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
        proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
        # -----------------------------------------------------
        proxy_connect_timeout 1s;
        proxy_read_timeout 3s;
        proxy_send_timeout 3s;
        # ----------------------------------------------------
        proxy_buffering on;
        proxy_buffer_size 8k;
        proxy_buffers 8 8k;
    }
}

配置代理优化文件#

因为上面参数在配置的时候是不需要修改的，通过写入到文件内来优化

[root@lb01 ~]# cd /etc/nginx/
[root@lb01 ~]# vim /etc/nginx/proxy_params 
proxy_set_header Host $http_host;
proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
proxy_connect_timeout 10s;
proxy_read_timeout 10s;
proxy_send_timeout 10s;
proxy_buffering on;
proxy_buffer_size 8k;
proxy_buffers 8 8k;
# 编辑配置文件，通过添加外部配置文件-include，就不需要写上述的参数了
[root@lb01 conf.d]# vim game.conf 
server {
    listen 80;
    server_name _;
    location / {
        proxy_pass http://172.16.1.7:80;
        include /etc/nginx/proxy_params;
    }
}
# 测试
通过监控进程来查看真实ip是否为本机访问的真实ip即可
tail -f /var/log/nginx/access.log

负载均衡

为什么要用负载均衡？

可以拓展代理，使用负载均衡可以代理多个主机，

负载均衡的架构#

通过代理将流量按照一定的比例，转发到后端。

负载均衡的实现#

连接池#

将后端服务打包成一个IP连接池。
1、反向代理格式
server {
    listen 80;
    server_name _;
    location / {
        proxy_pass http://[连接池];
    }
}
2、IP连接池格式
upstream [连接池名称] {
    server [ip]:[port];
    server [ip]:[port];
    server [ip]:[port];
}

实现步骤#

# 搭建
web02和web03 用nginx搭建马里奥小游戏
1、上传文件到/opt/目录下
[root@web01 conf.d]# scp Super_Mario.tar.gz 172.16.1.8:/opt/
[root@web01 conf.d]# scp Super_Mario.tar.gz 172.16.1.9:/opt/
2、下载nginx ： yum install nginx
3、编辑配置文件：Mario.conf
[root@web01 conf.d]# scp Mario.conf 172.16.1.8:/etc/nginx/conf.d/
[root@web01 conf.d]# scp Mario.conf 172.16.1.9:/etc/nginx/conf.d/
4、修改配置文件和web01统一
[root@web01 conf.d]# scp /etc/nginx/nginx.conf 172.16.1.8:/etc/nginx/nginx.conf 
[root@web01 conf.d]# scp /etc/nginx/nginx.conf 172.16.1.9:/etc/nginx/nginx.conf 
5、web02和web03测试配置文件和重启服务
 nginx -t -c /etc/nginx/nginx.conf
 systemctl restart nginx 
# lb01实现负载均衡
6、创建连接池
[root@lb01 conf.d]# vim /etc/nginx/conf.d/game.conf
upstream supermarie {
    server 172.16.1.7:80;
    server 172.16.1.8:80;
    server 172.16.1.9:80;
}
server {
    listen 80;
    server_name _;
    location / {
        proxy_pass http://supermarie;
        include /etc/nginx/proxy_params;
    }
}
[root@lb01 conf.d]# nginx -t
[root@lb01 conf.d]# systemctl restart nginx 
# 测试真机访问lb01 ip

这样的负载均衡访问，访问流量是平均分配的，如何实现负载均衡流量比例不一样呢？👉负载均衡比例

负载均衡的比例#

流量比例示例如下

轮询#

# 通过web01字符显示示例
[root@web01 Super_Mario]# echo Web01 > web.html
[root@web01 Super_Mario]# echo Web02 > web.html
[root@web01 Super_Mario]# echo Web03 > web.html
# 默认情况下，Nginx负载均衡的轮询状态。
upstream supermarie {
    server 172.16.1.7:80;
    server 172.16.1.8:80;
    server 172.16.1.9:80;
}

权重#

# Nginx中的权重0-100，数字越大，权重越高。
upstream supermarie {
    server 172.16.1.7:80 weight=9;
    server 172.16.1.8:80 weight=5;
    server 172.16.1.9:80 weight=1;
}
# 这样web01获得流量分配的几率就大

ip_hash#

# 每一个IP固定访问某一个后端。
upstream supermarie {
    server 172.16.1.7:80;
    server 172.16.1.8:80;
    server 172.16.1.9:80;
    ip_hash;
}
# 这样就固定访问web01服务器ip，172.16.1.7

负载均衡后端状态#

状态 概述
down 当前的server暂时不参与负载均衡
backup 预留的备份服务器
max_fails 允许请求失败的次数
fail_timeout 经过max_fails失败后, 服务暂停时间

down#

# 暂时不分配流量
upstream supermarie {
    server 172.16.1.7:80 down;
    server 172.16.1.8:80;
    server 172.16.1.9:80;
}
server {
    listen 80;
    server_name _;
    location / {
        proxy_pass http://supermarie;
        include /etc/nginx/proxy_params;
    }
}
# 这样172.16.1.7这个服务器暂时就不会分配流量，不参与负载均衡

backup#

# 只有当所有的机器全部宕机，才能启动。
upstream supermarie {
    server 172.16.1.7:80 backup;
    server 172.16.1.8:80;
    server 172.16.1.9:80;
}
server {
    listen 80;
    server_name _;
    location / {
        proxy_pass http://supermarie;
        include /etc/nginx/proxy_params;
    }
}
# 这样只有web02和web03宕机了才会访问172.16.1.7服务器

max_fails、fail_timeout#

max_fails、fail_timeout一起使用

max_fails：允许请求失败的次数
fail_timeout：经过max_fails失败后, 服务暂停时间
# proxy_next_upstream 后端错误标识
[root@lb01 ~]# cat /etc/nginx/conf.d/game.conf 
upstream supermarie {
    server 172.16.1.7:80 max_fails=3 fail_timeout=3s;
    server 172.16.1.8:80 max_fails=3 fail_timeout=3s;
    server 172.16.1.9:80 max_fails=3 fail_timeout=3s;
}
server {
    listen 80;
    server_name _;
    location / {
        proxy_pass http://supermarie;
        proxy_next_upstream error timeout invalid_header http_500 http_502 http_503 http_404; 
        include /etc/nginx/proxy_params;
    }
}
# 后端出现错误，会自动干掉服务，不会去访问
proxy_next_upstream监控的错误类型#
# proxy_next_upstream可以指定的错误类型如下👇：
error             # 与服务器建立连接，向其传递请求或读取响应头时发生错误;
timeout           # 在与服务器建立连接，向其传递请求或读取响应头时发生超时;
invalid_header    # 服务器返回空的或无效的响应;
http_500          # 服务器返回代码为500的响应;
http_502          # 服务器返回代码为502的响应;
http_503          # 服务器返回代码为503的响应;
http_504          # 服务器返回代码504的响应;
http_403          # 服务器返回代码为403的响应;
http_404          # 服务器返回代码为404的响应;
http_429          # 服务器返回代码为429的响应（1.11.13）;
non_idempotent    # 通常，请求与 非幂等 方法（POST，LOCK，PATCH）不传递到请求是否已被发送到上游服务器（1.9.13）的下一个服务器; 启用此选项显式允许重试此类请求;
off               # 禁用将请求传递给下一个服务器。

负载均衡部署BBS#

部署后端服务#

部署Python#

web01、web02、web03部署，统一步骤

1、创建用户
[root@web01 opt]# groupadd django -g 888
[root@web01 opt]# useradd django -u 888 -g 888 -r -M -s /bin/sh
2、安装依赖软件
[root@web01 opt]# yum install python3 libxml* python-devel gcc* pcre-devel openssl-devel python3-devel -y
3、上传文件
[root@web01 ~]# scp bbs.zip 172.16.1.8:/opt/
[root@web01 ~]# scp bbs.zip 172.16.1.9:/opt/
部署Django和uwsgi#
4、安装Django和uwsgi
[root@web01 opt]# pip3 install django==1.11
[root@web01 opt]# pip3 install uwsgi
[root@web01 opt]# pip3 install pymysql
5、创建项目
[root@web01 opt]# unzip bbs.zip 
[root@web03 bbs]# pwd
/opt/bbs
[root@web03 bbs]# vim bbs/settings.py 
ALLOWED_HOSTS = ['*']
DATABASES = {
    'default': {
        'ENGINE': 'django.db.backends.mysql',
        'NAME': 'bbs',
        'USER': 'root',
        'PASSWORD': '123456',
        'HOST': '172.16.1.61',
        'PORT': 3306,
        'CHARSET': 'utf8'
    }
}
# 启动测试
[root@web01 bbs]# python3 manage.py runserver 0.0.0.0:8000
# 注意数据库远程连接必须开启
配置并启动uwsgi#
6、编辑项目配置文件
[root@web01 bbs]# vim /opt/bbs/myweb_uwsgi.ini 
[uwsgi]
# 端口号
socket            = :8000
# 指定项目的目录
chdir           = /opt/bbs
# wsgi文件路径
wsgi-file       = bbs/wsgi.py
# 模块wsgi路径
module          = bbs.wsgi
# 是否开启master进程
master          = true
# 工作进程的最大数目
processes       = 4
# 结束后是否清理文件
vacuum          = true
7、启动uwsgi（在bbs目录测试）
[root@web01 bbs]# uwsgi -d --ini myweb_uwsgi.ini --uid 666
-d    : 以守护进程方式运行
--ini : 指定配置文件路径
--uid : 指定uid
TCP 服务
8、编辑Nginx配置文件
[root@web01 ~]# vim /etc/nginx/conf.d/python.conf 
server {
    listen 80;
    server_name py.test.com;
    location / { 
        include uwsgi_params;
        uwsgi_pass 127.0.0.1:8000;
        uwsgi_read_timeout 2;
        uwsgi_param UWSGI_SCRIPT bbs.wsgi;
        uwsgi_param UWSGI_CHDIR /opt/bbs;
        index  index.html index.htm;
        client_max_body_size 35m;
    }
}
9、测试且重启Nginx配置
nginx -t
systemctl restart nginx

部署负载均衡#

[root@lb01 conf.d]# vim python.conf 
upstream bbs {
    server 172.16.1.7:80 max_fails=3 fail_timeout=3s;
    server 172.16.1.8:80 max_fails=3 fail_timeout=3s;
    server 172.16.1.9:80 max_fails=3 fail_timeout=3s;
}
server {
    listen 80;
    server_name py.test.com;
    location / {
        proxy_pass http://bbs;
        proxy_next_upstream error timeout invalid_header http_500 http_502 http_503 http_404; 
        include /etc/nginx/proxy_params;
    }
}
[root@lb01 conf.d]# nginx -t
[root@lb01 conf.d]# systemctl restart nginx 
# 域名解析
windows下hosts文件
# 注意连接池的名称不能相同，和其他的负载均衡连接池区分
# 真机测试是否成功

补充

页面出现502问题原因#

原文地址https://www.cnblogs.com/48xz/p/15772975.html

文章标签：
Server Load Balancer
Java
PHP
Python
Go
应用服务中间件
监控
负载均衡
网络协议
网络虚拟化
nginx
关键词：
Nginx反向代理
Nginx代理
Nginx负载均衡
Nginx反向代理负载均衡
代理负载均衡
相关实践学习
SLB负载均衡实践
本场景通过使用阿里云负载均衡 SLB 以及对负载均衡 SLB 后端服务器 ECS 的权重进行修改，快速解决服务器响应速度慢的问题
负载均衡入门与产品使用指南
负载均衡（Server Load Balancer）是对多台云服务器进行流量分发的负载均衡服务，可以通过流量分发扩展应用系统对外的服务能力，通过消除单点故障提升应用系统的可用性。 本课程主要介绍负载均衡的相关技术以及阿里云负载均衡产品的使用方法。
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Nginx反向代理配置详解，图文全面总结，建议收藏
wljslmz
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12天前
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前端开发 应用服务中间件 定位技术
Nginx 如何代理转发传递真实 ip 地址？
【10月更文挑战第32天】
wljslmz
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Nginx 如何代理转发传递真实 ip 地址？
技能实验室
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17天前
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应用服务中间件 API nginx
nginx配置反向代理404问题
【10月更文挑战第18天】本文介绍了使用Nginx进行反向代理的配置方法，解决了404错误、跨域问题和302重定向问题。关键配置包括代理路径、请求头设置、跨域头添加以及端口转发设置。通过调整`proxy_set_header`和添加必要的HTTP头，实现了稳定的服务代理和跨域访问。
技能实验室
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德国都芳最好
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7天前
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负载均衡 前端开发 JavaScript
Nginx 代理多服务
以上是 Nginx 代理多服务的几种常见方式，在实际应用中，可以根据具体的业务需求和系统架构选择合适的代理方式，并结合其他 Nginx 的功能和配置来优化和完善系统的性能和功能。
德国都芳最好
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java冯坚持
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1月前
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负载均衡 应用服务中间件 Linux
nginx学习，看这一篇就够了：下载、安装。使用：正向代理、反向代理、负载均衡。常用命令和配置文件,很全
这篇博客文章详细介绍了Nginx的下载、安装、配置以及使用，包括正向代理、反向代理、负载均衡、动静分离等高级功能，并通过具体实例讲解了如何进行配置。
java冯坚持
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nginx学习，看这一篇就够了：下载、安装。使用：正向代理、反向代理、负载均衡。常用命令和配置文件,很全
mao29955
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21天前
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负载均衡 算法 应用服务中间件
Nginx 常用的负载均衡算法
【10月更文挑战第22天】不同的负载均衡算法各有特点和适用场景。在实际应用中，需要根据具体的业务需求、服务器性能和网络环境等因素来选择合适的算法。
mao29955
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我是快乐的嘟嘟
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24天前
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应用服务中间件 API nginx
使用正则表达式实现 Nginx 代理
【10月更文挑战第19天】在不断发展的互联网技术中，掌握正则表达式在 Nginx 代理中的应用是非常重要的。不断探索和实践，将有助于我们在实际工作中更好地运用这一技术，提升项目的质量和效率。
我是快乐的嘟嘟
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我是快乐的嘟嘟
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24天前
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缓存 负载均衡 应用服务中间件
Nginx 实现一个端口代理多个前后端服务
【10月更文挑战第19天】Nginx 的强大功能不仅限于此，它还可以与其他技术和工具相结合，为我们的应用提供更强大的支持和保障。在不断发展的互联网时代，掌握 Nginx 的使用技巧将为我们的工作和生活带来更多的便利和效益。
我是快乐的嘟嘟
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