Nginx的反向代理和负载均衡

Nginx：

Nginx作为面试中的大…小头目，自然是不能忽视的，而以下两点就是它能成为面试中头目的招牌。
反向代理和负载均衡

在此之前，我们先对Nginx做一个简单的了解

Nginx概述：

Nginx (engine x) 是一个高性能的HTTP和反向代理web服务器，同时也提供了IMAP/POP3/SMTP服务。因它的稳定性、丰富的功能集、简单的配置文件和低系统资源的消耗而闻名。
Nginx是一款轻量级的Web 服务器/反向代理服务器及电子邮件（IMAP/POP3）代理服务器，在BSD-like 协议下发行。其特点是占有内存少，并发能力强，事实上nginx的并发能力在同类型的网页服务器中表现较好。在连接高并发的情况下，Nginx能够支持高达 50,000 个并发连接数的响应。

Nginx的应用场景：

http 服务器。Nginx 是一个 http 服务可以独立提供 http 服务。可以做网页静态服务器。
虚拟主机。可以实现在一台服务器虚拟出多个网站。例如个人网站使用的虚拟主机。
反向代理，负载均衡。当网站的访问量达到一定程度后，单台服务器不能满足用户的请求时，需要用多台服务器集群可以使用 nginx 做反向代理。并且多台服务器可以平均分担负载，不会因为某台服务器负载高宕机而某台服务器闲置的情况。

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代理：

对Nginx做了简单了解后，我们去了解一下它的最核心的两个功能：
想要了解反向代理，我们需要去了解一下什么是代理

代理概述：

代理服务器（Proxy Server）是一种重要的服务器安全功能，它的工作主要在开放系统互联(OSI)模型的会话层，从而起到防火墙的作用。代理服务器大多被用来连接INTERNET（国际互联网）和INTRANET（局域网）。

正向代理：

正向代理是一个位于客户端和原始服务器(origin server)之间的服务器，为了从原始服务器取得内容，客户端向代理发送一个请求并指定目标(原始服务器)，然后代理向原始服务器转交请求并将获得的内容返回给客户端。客户端才能使用正向代理。
正向代理的典型用途是为在防火墙内的局域网客户端提供访问Internet的途径。正向代理还可以使用缓冲特性(由mod_cache提供)减少网络使用率。

关于正向代理我们不做过多阐述。

反向代理：

反向代理（Reverse Proxy）方式是指以代理服务器来接受internet上的连接请求，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internet上请求连接的客户端，此时代理服务器对外就表现为一个反向代理服务器。

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。反向代理服务器通常可用来作为Web加速，即使用反向代理作为Web服务器的前置机来降低网络和服务器的负载，提高访问效率。

反向代理相关配置：

我们去配置一下linux中Nginx的配置文件：
去你的Nginx的安装目录下找到nginx.conf文件，一般是在/usr/local/nginx/conf/nginx.con中，如果是第一次打开可以把#的注释都删除了，为了方便查看。

server {
        listen       81; # 监听的端口
        server_name  localhost; # 域名或ip
        location / {	# 访问路径配置
            root   index;# 根目录
            index  index.html index.htm; # 默认首页
        }
        
        error_page   500 502 503 504  /50x.html;	# 错误页面
        location = /50x.html {
            root   html;
        }
    }

第一步：我们去配置反向代理
先在Nginx主机修改nginx.conf配置文件,在server上加上一个

upstream 自定义名称{
	   server 192.168.177.129:8080; 网站的访问路径
    }

如下：

upstream tomcat-travel{
	   server 192.168.177.129:8080;
    }
server {
        listen       80; # 监听的端口
        server_name  www.hmtravel.com; # 域名或ip
        location / {	# 访问路径配置
            # root   index;# 根目录
	    proxy_pass http://tomcat-travel;
            index  index.html index.htm; # 默认首页
        }
}

第二步：重新启动Nginx
我们进入到Nginx的安装目录下的sbin目录下

./nginx -s quit		  关闭Nginx
./nginx -s stop  	  关闭Nginx
./nginx          	  启动Nginx
ps aux|grep nginx     查看Nginx进程
./nginx -s reload 	  重启Nginx（会重新读取配置文件）

反向代理执行流程

当我们没有配置反向代理时：

浏览器通过tomcat主机的ip地址直接请求网站
当我们设置反向代理后：

浏览器请求服务器，请求的是代理服务器Nginx，通过Nginx设置的域名，也就是我们在nginx.conf中设置的server_name。然后通过proxy_pass去查找代理的服务器的ip，就会查到server上面的upstream，通过upstream获取里面设置的ip地址。然后我们通过ip去访问tomcat中部署的项目。

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负载均衡：

当你理解了反向代理的执行流程，负载均衡也就很简单了
首先我们先去了解一下负载均衡的基本描述：

负载均衡概述：

负载均衡，英文名称为Load Balance，其含义就是指将负载（工作任务）进行平衡、分摊到多个操作单元上进行运行，例如FTP服务器、Web服务器、企业核心应用服务器和其它主要任务服务器等，从而协同完成工作任务。

负载均衡构建在原有网络结构之上，它提供了一种透明且廉价有效的方法扩展服务器和网络设备的带宽、加强网络数据处理能力、增加吞吐量、提高网络的可用性和灵活性。

简单理解为：多个tomcat，分担并发量，虽然我们可以在一台linux上复制多个tomcat，但是，在企业中，都是一台linux上一个tomcat。
举个例子：假设一台tomcat的并发量只有200，现在你的网页系统同一时候处理的请求数量（事务数）大于200，那么你的tomcat就会挂掉，这时就需要多台tomcat来分担这个并发量。

Nginx的负载均衡，反向代理是它的基础，只需要在upstream中写入多个server即可。

upstream tomcat-travel {
	   server 192.168.177.129:8080;
	   server 192.168.177.129:8081;
	   server 192.168.177.129:8082;
    }

    server {
        listen       80; # 监听的端口
        server_name  www.hmtravel.com; # 域名或ip
        location / {	# 访问路径配置
            # root   index;# 根目录
	    proxy_pass http://tomcat-travel;

            index  index.html index.htm; # 默认首页
        }
        error_page   500 502 503 504  /50x.html;	# 错误页面
        location = /50x.html {
            root   html;
        }
    }

此处代码使用的是一台linux上3个tomcat使用不同端口来实现的。正常为，一台linux上只有一个tomcat。
负载均衡的执行流程和上面写的反向代理一样，只是在通过server_name去查找服务时，从一个变为从3个中随机选取一个。3个被选的概率一致，均为33%。
当然我们可以进行一个权重的配置。只需要在upstream中路径后面加一个weight属性就行，如：

	upstream tomcat-travel {
	   server 192.168.177.129:8080 weight 2;
	   server 192.168.177.129:8081;
	   server 192.168.177.129:8082;
    }

现在8080端口的访问量占从原来的3分之一，变成了2分之一。（原来3台中随机一台，现在相当于新增一台8080端口的访问路径，就变成4台，8080占两份）。

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