nginx反向代理与负载均衡

负载均衡依靠反向代理实现。nginx的代理分为七层代理与四层代理：

        七层代理：七层代理的就是http请求和响应。七层代理是最常用的反向代理方式，只能配置在nginx配置文件的http模块。而且配置方法名称：upstream模块，不能写在server重，也不能在location重，在http模块中是一个独立的配置。七层代理：七层代理的就是http请求和响应。

                过程：客户端----http请求----七层代理（代理服务器上）----代理服务器转发http请求到内部的一组服务器（web集群）----客户端不知道请求的是代理服务器还是内部服务器，而且通过代理服务器隐藏了内部服务器ip。

                客户机实际上访问的是代理服务器，请求到代理，代理转发给web服务器。Web服务器响应。

        四层代理：基于tcp/ip协议层的代理转发方式。可以基于ip地址和端口进行负载均衡转发。四层代理无法获取http请求中的url信息，只能对tcp/udp数据包进行流量转发。Stream，stream不能配置在http模块中，只能配置在全局中。是一个独立的模块。

四层代理与七层代理区别：

        1，七层走的是http请求，四层走的tcp/udo数据包，转发的是流量。

                七层代理，http请求，可以对请求进行深入的解析和处理。流量控制，内容过滤。四层代理不能进行流量控制，也没办法对内容进行过滤。四层代理适用于需要处理大量连接请求的场景。七层要求对请求进行精确处理和控制的场景。实际工作中，四层和七层可以配合使用。

        2，四层代理速度比七层代理速度快：

                四层：

                1，四层只是流量转发，不能对请求进行解析和控制

                2，四层代理走到是内核，内核转发流量。

                七层：

                1，七层需要对请求进行处理和解析，速度会比较慢

                2，七层走的是用户态，访问控制，流量处理。

七层代理可以提供更高级的服务和更高的用户体验。

正向代理：proxy_pass配置代理服务器访问的地址，只能写在location模块中。

反向代理：客户端访问代理服务器，代理服务器转发请求或者流量到后端服务器，后端的web服务器会有多台，用户并不知道最终访问的是哪一台。

负载均衡：高可用，可扩展，提高维护性。

反向代理的实现：

Upstream：基于http实现负载均衡，反向代理。

        特点：

                1，http请求的负载均衡方式

                2，没有缓存

                3，负载均衡的算法

        1，默认算法：轮询 rr 请求轮流分配给后端服务器，适用于web服务器处理能力相近的情况，默认算法可以不加。

upstream kuai {
    server 192.168.48.16；
    server 192.168.48.14；
}

        2，加权轮询：建立在轮询算法上，根据不同的web服务器权重，让处理能力更强的服务器可以分配到更多的请求。虽然配置了权重值，但是轮询的结果未必准确。

upstream kuai {
    server 192.168.48.16 weight=2；
    server 192.168.48.14 weight=3；
}

        3，最小连接数：least_conn：会轮询，请求发送给当前连接数最少的后端web服务器。适用于后端服务器处理任务耗时不同的情况，避免了所有请求集中在处理能力更强的后端服务器上。会和加权轮询一起使用。

upstream kuai {
    least_conn；
    server 192.168.48.16；
    server 192.168.48.14；
}

        4，ip_hash：根据ip地址计算出一个哈希值，根据ip_hash算法，同一个客户端的请求会被分配到同一个后端服务器，保证会话的稳定性。后端服务器数量发生变化，哈希值会重新计算，请求的服务器也会发生变化。

upstream kuai {
    ip_hash；
    server 192.168.48.16；
    server 192.168.48.14；
}

        5，url_hash：根据uri地址计算哈希值，使用url_hash会把相同请求的uri会分配到同一个后端web服务器。

upstream kuai {
    hash $request_uri consistent;
    server 192.168.48.16；
    server 192.168.48.14；
}

        6,fair:根据流量大小，请求次数智能化转发，需要硬件支持。

使用场景：

小场景:并发量很小，默认算法就可以满足适应条件。后端web服务器的处理能力有差异:加权轮询，和最小链接数配合使用。

大型并发: ip_hash ,url_hash。第一次请求之后，会有本地缓存，而且因为hash算法的原因，请求的后台web服务器不会发生变化，可以提噶访问速度，访问的是缓存。减轻了后台服务器的请求压力。

        Ip_hash，后端web服务器数量发生变化，请求的服务器也会发生变化。

        Url_hash，请求的地址发生变化，请求的服务器也可能发生变化。