Nginx的负载均衡

绪论
负载均衡：靠反向代理来实现

nginx的七层代理和四层代理

七层代理简述

七层是最常用的反向代理方式，只能配置在nginx的配置文件的http模块，不能写在server中，也不能在location中，在http模块当中是独立的一个配置。

七层代理： 七层代理的就是http请求和响应。

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代理服务器还是内部服务器，而且通过代理服务器影藏了内部服务器的ip. 

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。web服务器响应的。

四层代理简述

四层代理：四层代理是基于tcp/ip协议层的代理转发方式，可以实现基于ip地址和端口进行负载均衡转发。

四层代理无法获取http请求当中的URL信息，只能对tcp/udp数据包进行转发。流量转发。stream，stream是不能配置在http模块中，配置在全局当中。是属于一个独立的模块，不属于其他任何模块。
 

四层代理和七层代理之间的区别

· 七层走的是http请求，四层走的tcp/udp的数据包，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，内容的过滤

· 四层代理不能进行流量控制，也没办法对内容进行过滤。

· 四层代理通常适用于：需要处理大量连接请求的场景。

· 七层：对请求进行精确处理和控制的场景。

· 在实际工作中，四层和七层可以配合使用。

 四层和七层谁的速度快

四层代理速度比七层代理速度快

· 四层只是流量转发，不能对请求进行解析和控制。所以速度快

· 四层代理走的是内核，内核转发的流量，所以速度快。

· 七层慢，他对请求进行处理和解析，速度比较慢

· 七层走的是用户态，访问控制，流量处理，所以速度比较慢。

· 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模块当中

 实验：两台机器都要有nginx

机器1：61

vim  /usr/local/nginx/conf

只要访问就会访问到62 

systemctl  restart  nginx

到62虚拟机

cd  /usr/local/nginx/html

vim index.html

 此时浏览器：访问61，即可显示页面内容

反向代理

实现负载均衡、高可用、可扩展、提高可维护性

都是客户端访问代理服务器。代理服务器转发请求到后端服务器，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服务器

在工作中怎么实现反向代理的：

upstream和stream两种方式

upstream：基于http实现负载均衡，也就是反向代理

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

(2)、加权轮询：
是建立在轮询算法的基础之上，通过给不同的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。转发http请求时，会往权重高的服务器转发更多的次数

(3)、ip_hash：
根据IP地址计算出一个hash值，使用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。如果后端服务器的数量发生变化，hash会被重新计算，请求的服务器也会发生变化

(4)、最少连接数：least_conn;
轮询，请求发送到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，会和加权轮询配合使用

(5)、url_hash：
根据uri地址计算bash值，使用urlhash，相同请求的uri会分配到同一个后端web服务器

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，请求的服务器也可能会发生变化。

url_hash：请求的地址发生变化，请求的服务器也可能会发生变化。

默认算法

虚拟机1:61上面

vim  nginx.conf

独立的一个模块：

systemctl  resatrt  nginx

 虚拟机2：62

cd  /usr/local/nginx/html

vim  index.html

this is test1！！

虚拟机3：63

cd  /usr/local/nginx/html

vim  index.html

this is test2！！

到浏览器：192.168.233.61

默认为轮询算法，不会读取缓存

加权轮询

vim  nginx.conf

 systemctl  resatrt  nginx

到浏览器192.168.233.61请求5次“this is test2！！”出现三次

加权轮询：是建立在轮询算法的基础之上，通过给不同的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。转发http请求时，会往权重高的服务器转发更多的次数

虽然配置了权重值，但是轮询的结果未必准确

ip_hash算法

vim  nginx.conf

  systemctl  resatrt  nginx

到浏览器：192.168.233.61  此时显示this  is  test1 但是有返回码304，有缓存，一直在读test1 

least_conn

  systemctl  resatrt  nginx

 到浏览器：192.6168.233.61

会轮询，但是状态码会变

url_hash

   systemctl  resatrt  nginx

到浏览器：192.6168.233.61

显示：会读缓存，返回码为304，刷新不变

你怎么做反向代理？

反向代理就是负载均衡，你要做负载均衡，看你的场景并发量，访问人数有多少。根据这个指标，来确定负载均衡的算法。

并发小：默认轮询或者加权轮询，配合最小连接数使用即可。

高并发：ip_hash或者url_hash来实现，访问一次之后，就不会再切换后端web服务器，下一次访问就是缓存，速度快，后台web服务器