前端也需要懂，负载均衡与Nginx反向代理

前面的话

常常听说负载均衡与反向代理，通过这篇文章一起体验一番。文章后面的小实例，可以体验一把Nginx是如何负载均衡的。

正向代理

举个例子： 比如你要直接访问一个外网，但是被限制了，你只好去找一个代理服务器（这个代理服务器可以与你要访问的网站通信），把请求发给代理服务器，由代理服务器代替你去请求，最终再由代理服务器将响应返回给你。这个过程就是一次正向代理。

正向代理的特点：代理的是客户端，代客户端发请求，客户端明确知道它所访问的服务器地址，而服务器却不明确处理请求究竟来自哪个具体的客户端。

反向代理

我们知道，一般电商网站，比如某宝，每天的访问量那是相当大的，如果用户发的请求全部发到单个服务器上，服务器很容易崩溃，所以一般会部署多台服务器来分担。

同样，我们还是不能直接去访问这些服务器，还是要将请求发到代理服务器上，代理服务器按一定的规则将请求发给各个服务器，最后再由代理服务将响应发回来。这个过程就是反向代理。

反向代理的特点： 代理的是服务器，代服务器接收请求，客户端不知道自己最终请求的是哪一个服务器。

负载均衡

均衡这个词，可以理解为保持每个服务器的压力均等，不要出现，有的服务器承载了很大的负载，而有的服务器几乎0负载。

那么负载均衡实际上就是将大量的请求进行分布式处理，按规则分发给每个服务器，使得每个服务器都不会出现过大负载

Nginx是什么？

Nginx作为一个基于C实现的高性能Web服务器，可以通过一系列算法 来实现负载均衡。

具有高性能、高并发、低内存占用的特点。通常被用为反向代理的工具。也就是说Nginx作为反向代理服务器，它会选择一台压力小的服务器来处理你的请求。

总结: 用户访问网站时，首先会访问Nginx服务器，然后Nginx服务器再从服务器集群中选择压力较小的服务器，来处理用户的请求。

Nginx的协议支持

Nginx工作在网络的第7层，支持HTTP/HTTPS协议的负载均衡。

Nginx支持的负载均衡调度算法

• weighted round robin(加权轮询)： 每个服务器有自己的权重weght, weight值越大意味着该服务器的性能越好，可以承载更多的请求。该算法中 ，Nginx会将请求都分配给高权重的服务器，直到该服务器权重降到比其他服务器低，再将请求分配给下一个高权重的服务器。
• IP 哈希（IP hash）： 根据客户端的ip的hash值将请求分类，同一ip发出的请求映射到同一服务器上。在一定程度上解决了集群部署环境下Session不共享的问题。
• fair: 智能动态调度算法，动态的根据后端服务器的响应时间来判断负载情况，响应时间长表示负载高，分配的请求就会少。（Nginx默认不支持fair算法，如果要使用，要安装upstream_fair模块）
• URL hash: 根据请求的URL的hash值来分配服务器，相同的URL的请求会分配给固定的服务器当存在缓存的时候，效率一般较高。(同样要注意Nginx默认不支持这种调度算法，要使用的话需要安装Nginx的hash软件包）

Nginx反向代理与负载均衡的实现

• 安装Nginx
  去官网下载对应的nginx版本,解压，注意：放置的路径不要有中文。
  
  小柒这里直接放置E盘：
  
  修改conf目录下的nginx.conf文件，将端口修改，以免端口冲突，小柒这里设置为8888.
  

  打开cmd命令行，进入目录，使用nginx -t检查配置是否正确：
  
  正确后，使用nginx -start 命令启动，访问刚刚设置的localhost:8888,就可以看到欢迎页面：
  

  常用命令：启动nginx : nginx -start ；重启nginx: nginx -s reload；关闭nginx：nginx -s stop；检查配置：nginx -t。

• nginx.conf文件的简单说明：

  • worker_processes： 工作进程数，和CPU核数相同

  • worker_connections： 每个进程允许的最大连接数

  • upstream模块： 负载均衡就靠它。（下面我们会用到）

      upstream firstdemo {
             
            server  xxx;
            server  xxx;
            server  xxx;
        }
    

    语法格式：upstream xxx {
             
      // 里面的server分别对应着不同的服务器
     } 
    

  • server模块 ：实现反向代理（主要依靠proxy_pass来配置）。

    server {
             
            listen 8080; // 监听的端口号
            location / {
             
            	root   html;
    			index  index.html index.htm;
                proxy_pass http://xxx; // 代理哪些服务器（上面upstream 对应的名字）
            }
        }
    

• 基于Node + Express 来搭建简单的服务器

  • 安装node后，全局安装express：npm i express

  • 新建index.js文件，搭建一个简单的服务器，多建几个

    // server1.js
    const express = require('express');
    const app = express();
    
    const port = '8566';
    
    app.get('/', (req, res) =>res.end(`Hello, i am prot ${
             prot}`));
    
    app.listen(port, () =>console.log(`运行在: ${
             port}`));
    

    运行：node server1.js 。小柒这里建了3个简单的服务器，端口分别为：8566、8867、8700。

• 修改nginx.conf文件：

  • 在http模块里，添加upstream对象，不同的server设置了不同的权重。

    upstream webServer {
             
    	server localhost:8566 weight=10; 
      	server localhost:8867 weight=2;
      	server localhost:8700;
        }
    

  • 在http模块的server对象，写上代理地址：

     location / {
             
                root   html;
                index  index.html index.htm;
    	    proxy_pass http://webServer; // 与上面一致
            }
    

• 重启Nginx服务，每修改一次配置文件，就要重新启动。再次打开http://localhost:8888
  

  尝试的多刷新几次，可以发现权重越高的服务器，接受的请求越多，这里返回8566的次数最多。

参考文章：

• 五分钟看懂 Nginx 负载均衡