Nginx 正向代理反向代理与负载均衡

Nginx简介

Nginx是一款轻量级的Web 服务器/反向代理服务器

占有内存少，并发能力强 官方测试nginx能够支撑5万并发链接，并且CPU、内存等资源消耗却非常低，运行非常稳定。 Tengine淘宝基于Nginx研发的web服务器

nginx可以提供的服务

1. web 服务.
2. 负载均衡 （反向代理）
3. web cache（web 缓存）

nginx 的优点

1. 高并发。静态小文件
2. 占用资源少。2万并发、10个线程，内存消耗几百M。
3. 功能种类比较多。web,cache,proxy。每一个功能都不是特别强。
4. 支持epoll模型，使得nginx可以支持高并发。
5. nginx 配合动态服务和Apache有区别。（FASTCGI 接口）
6. 利用nginx可以对IP限速，可以限制连接数。
7. 配置简单，更灵活。

nginx应用场合

1. 静态服务器(图片，视频服务)，另个lighttpd。并发几万，html，js，css，flv，jpg，gif等。
2. 动态服务，nginx—fastcgi 方式运行PHP，jsp。(PHP并发约500-1500，MySQL 并发约300-1500）。
3. 反向代理，负载均衡。日pv2000W以下，都可直接用nginx做代理。
4. 缓存服务。类似 SQUID,VARNISH。

nginx-特性

1. 基于异步IO模型(epoll，kqueue)，性能强，能够支持上万并发。
2. 对小文件支持很好，性能很高(限静态小文件1M)。
3. 代码优美，扩展库必须编译进主程序。
4. 消耗代码资源比较低。
5. lighttpd(百度贴吧，豆瓣)
6. 基于异步IO模式，性能和nginx相近。
7. 扩展库是SO模式，比nginx要灵活。
8. 通过差距(mod_secdownload)可实现文件URL地址加密。

代理

要想弄明白反向代理，首先要知道啥是正向代理，要搞懂正向代理只需要知道啥是代理即可。代理其实就是一个中介，在不同事物或同一事物内部起到居间联系作用的环节。

在互联网中代理更多指的是代理服务器，代理服务器位于客户端和服务器之间，它充当两者之间的中介。这种代理在生活中是比较常见的，比如我们常说的科学上网，用到的就是代理技术。

此时就涉及到两个角色，一个是被代理角色，一个是目标角色，被代理角色通过这个代理访问目标角色完成一些任务的过程称为代理操作过程；如同生活中的专卖店~客人到adidas专卖店买了一双鞋，这个专卖店就是代理，被代理角色就是adidas厂家，目标角色就是用户。

正向代理

​ 正向代理（forward proxy）：是一个位于客户端和目标服务器之间的服务器(代理服务器)，为了从目标服务器取得内容，客户端向代理服务器发送一个请求并指定目标，然后代理服务器向目标服务器转交请求并将获得的内容返回给客户端。

​ 在如今的网络环境下，我们如果由于技术需要要去访问国外的某些网站，此时你会发现位于国外的某网站我们通过浏览器是没有办法访问的，此时大家可能都会用一个代理进行访问，代理的方式主要是找到一个可以访问国外网站的代理服务器，我们将请求发送给代理服务器，代理服务器去访问国外的网站，然后将访问到的数据传递给我们！

正向代理的用途：

（1）访问原来无法访问的资源，如Google
（2） 可以做缓存，加速访问资源
（3）对客户端访问授权，上网进行认证
（4）代理可以记录用户访问记录（上网行为管理），对外隐藏用户信息

总结:

1. 正向代理，就是代理服务器代理了客户端，去和目标服务器进行交互。
2. 服务器只清楚请求来自哪个代理服务器，而不清楚来自哪个具体的客户端；正向代理模式屏蔽或者隐藏了真实客户端信息。

反向代理

反向代理（Reverse Proxy）：与正向代理正好相反，反向代理中的代理服务器，代理的是服务器那端。代理服务器接收客户端请求，然后将请求转发给内部网络上的服务器，并将从服务器上得到的结果返回给客户端，此时代理服务器对外表现为一个反向代理服务器的角色。

反向代理服务器位于用户与目标服务器之间，但是对于用户而言，反向代理服务器就相当于目标服务器，即用户直接访问反向代理服务器就可以获得目标服务器的资源。同时，用户不需要知道目标服务器的地址，也无须在用户端作任何设定。

​ 举例：某宝网站，每天同时连接到网站的访问人数已经爆表，单个服务器远远不能满足人民日益增长的购买欲望了，此时就出现了一个大家耳熟能详的名词：分布式部署；也就是通过Nginx服务器代理多台服务器来解决访问人数限制的问题；

某宝网站中大部分功能也是直接使用Nginx进行反向代理实现的，并且通过封装Nginx和其他的组件之后起了个高大上的名字：Tengine，有兴趣的童鞋可以访问Tengine的官网查看具体的信息：http://tengine.taobao.org/。

​ 通过上述的图解大家就可以看清楚了，Nginx服务器代理Web服务器集群，由Nginx服务器接受用户端请求，再通过设定的负载均衡策略分发给所代理的Web服务器但是请求具体由哪台服务器处理的并不明确了，Nginx扮演的就是一个反向代理角色。

反向代理，“它代理的是服务端”，主要用于服务器集群分布式部署的情况下，反向代理隐藏了服务器的信息。

反向代理的作用：

1. 隐藏服务器真实 IP

2. 负载均衡

3. 通过缓存加速访问资源

4. 提供安全保障

总结：

1. 反向代理，就是代理服务器代理了目标服务器，去和客户端进行交互。

2. 客户端是无感知代理的存在的，反向代理对外都是透明的，访问者并不知道自己访问的是一个代理。因为客户端不需要任何配置就可以访问。

负载均衡

​ 实际生产环境中，反向代理服务器代理的目标服务器可能不止一个。比如开发好的某个应用部署在一台 Tomcat 服务器上，而 Tomcat 的并发上限不优化情况下，默认只有两百左右，这时候为了解决高并发的问题，就只能选择更替服务器或者搭建多台服务器通过反向代理与负载均衡的技术解决并发问题。

​ 负载均衡（Load Balance）是由多台服务器以对称的方式组成一个服务器集群，每台服务器都具有等价的地位，都可以单独对外提供服务而无须其他服务器的辅助。经过某种负载分管技术，将外部发送来的中央请求均匀分配到对称结构中的某一台服务器上。

Nginx支持的负载均衡策略：

1. weight轮询(默认)：接收到的请求按照顺序逐一分配到不同的后端服务器，即使在使用过程中，某一台后端服务器宕机，Nginx会自动将该服务器剔除出队列，请求受理情况不会受到任何影响。 这种方式下，可以给不同的后端服务器设置一个权重值(weight)，用于调整不同的服务器上请求的分配率；权重数据越大，被分配到请求的几率越大；该权重值，主要是针对实际工作环境中不同的后端服务器硬件配置进行调整的。

2. ip_hash：每个请求按照发起客户端的ip的hash结果进行匹配，这样的算法下一个固定ip地址的客户端总会访问到同一个后端服务器，这也在一定程度上解决了集群部署环境下session共享的问题。

3. fair：智能调整调度算法，动态的根据后端服务器的请求处理到响应的时间进行均衡分配，响应时间短处理效率高的服务器分配到请求的概率高，响应时间长处理效率低的服务器分配到的请求少；结合了前两者的优点的一种调度算法。但是需要注意的是Nginx默认不支持fair算法，如果要使用这种调度算法，请安装upstream_fair模块。

4. url_hash：按照访问的url的hash结果分配请求，每个请求的url会指向后端固定的某个服务器，可以在Nginx作为静态服务器的情况下提高缓存效率。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。