nginx的正向代理，反向代理和负载均衡

nginx当中有两种代理方式以及含义：

1.七层代理（http协议）

核心：代理的是http的请求和响应

客户端请求代理服务器：由代理服务器转发客户端的httpd请求，转发到内部的服务器（可以是单台和可以是一组）。

后端的web server再把响应送达代理服务器，最后再到客户端。

反向代理：客户端访问的是代理服务器，代理服务器转发http请求，但是客户端不知道访问的是哪一台服务器

正向代理：客户端访问代理服务器，代理服务器转发请求，客户端只知道代理服务器的地址，后端的web server的IP地址，客户端也不知道。

2. 四层代理（基于tcp，udp流量转发）

四层代理属于传输层，基于tcp/ip协议层的转发代理方式，基于IP和端口号实现负载均衡。

四层代理无法获取http请求中的url信息，只能对tcp/udp的数据包进行转发。

四层代理和七层代理的区别

1.七层代理总都是用户态，需要对http的请求进行处理和解析，解析过程中，可以根据请求头和请求体的内容进行流量控制，内容过滤。转发速度比较慢，但是提供的功能更高级，用户的体验更好。

四层代理是基于IP地址和端口号，只负责将IP和端口转发到后台服务器上，不对请求做任何处理，只是负责转发而已

四层走的内核，不对请求做出处理，四层代理无法提供更高级的功能，只是转发。所以四层转发速度更快

速度而言，四层更快，因为四层在内核，而且不做任何处理直接转发。

七层走的用户态，需要对内容进行处理，转发速度相对较慢。

2.选择场景：

七层代理：需要对http请求进行控制和处理，只能选择7层代理（最为常见）

四层代理：只需要转发tcp或者udp的数据包，可以选择四层，也可以选择七层。

七层可以对IP或者端口进行转发，也可以对域名进行代理。

四层只能是IP和端口

3.模块

七层代理只能写在http模块的全局配置当中。

upstream：用于处理http请求，支持反向代理，负载均衡；缓存功能

在upstream模块中，可以配置多个服务器。

四层代理的模块：stream只能写在全局模块当中的单独配置。stream代理无谓协议，只管流量。

对请求做处理：七层

单纯数据转发：四层

正向代理的配置方法

正向代理类似于vpn，科学上网，加速器

test 1:

location / {
  root html;
  index index.html index.htm
  proxy_pass http://20.0.0.30
}

给test2，test3配置index.html：

访问test1（20.0.0.10），显示的结果是test2(20.0.0.30)。这就是正向代理。

正向代理的局限性很低，因为他是一对一的，所以不符合企业级的架构需求，所以用的更多的是反向代理。

反向代理

七层的反向代理：

vim nginx.conf

http {
    ......
        upstream zzr{
        server 20.0.0.20;
        server 20.0.0.30;  //后端服务器的IP地址
    } 
    ......
        location {
        proxy_pass http://zzr;    //次数名字要与upstream一致

    }
}

点击浏览器的刷新会访问的后端服务器

由上述实验可以看到，点击刷新后会改变后端服务器的地址从而是导致页面内容不一致，但其实这里涉及到负载均衡算法，目的是让客户端可以尽可能去访问其中一个服务器，防止工作量过载。

负载均衡的算法

1.rr （round robin）：

负载均衡最简单的算法，轮询。请求轮流分配到后端服务器，默认算法，可以不加。

默认算法，每发一次都是最新的请求，服务器上没有缓存。

服务器处理能力相近，而且，对访问量比较小的网站适用。

2.加权轮询（weight）：

建立在默认轮询算法的基础之上，为后端服务器分配不同的权重，处理能力强的服务器可以分配的权重值要高一些。（一般权重高的轮询访问次数多，权重少的轮询次数少，但也不绝对）

轮询次数基本按照权重进行分配。服务器上也没有缓存。

中大型网站可以使用加权轮询。

权重高的服务器会被频繁的请求响应。权重低的可能闲置。会和另外一种算法配合使用

http {
 ......
 upstream zzr {
    server 20.0.0.30 weight=2;  // 大概率五次有两次访问20.0.0.30
    server 20.0.0.40 weight=3;  // 大概率五次有三次访问20.0.0.40
  }
}

3.最少连接数算法。会把请求发送到连接数较少的后端服务器。

最少连接数算法可以单独使用，但是一般都是结合加权轮询一块使用，避免所有的请求都发送到处理能力强的服务器。提高整个集群的稳定性。

中型网站，大型网站，日常访问可以满足

vim nginx.conf

http {
    ......
        upstream zzr{
        least_conn;
        #最小连接数限制
        server 20.0.0.20 weight=2;
        server 20.0.0.30 weight=3;
    } 
    ......
}

4.ip_hash：

ip_hash会根据客户端的IP地址解析出一个hash值，然后将请求发送到对应的后端服务器，下次用户在访问时，同意客户端的请求将会被分配到同一台服务器

vim nginx.conf

http {
    ......
        upstream zzr{
        ip_hash;
        server 20.0.0.20 weight=2;
        server 20.0.0.30 weight=3;
    } 
    ......
}

首次访问返回值是200，刷新之后返回值是304（即读取缓存）

特点：

ip_hash第一次访问之后，后续访问是有缓存的，如果后端服务器的数量发送变化，可能会进行重新分配

ip_hash：适用于高并发，请求不会跳转，请求的是缓存。

5.url_hash

根据请求的url地址计算hash值，然后将请求发送到相应的后端服务器，相同的url地址请求会被分配到同一个服务器。

vim nginx.conf

http {
    ......
        upstream zzr{
        hash $request_uri consistent;
        server 20.0.0.20 weight=2;
        server 20.0.0.30 weight=3;
    } 
    ......
}

url_hash 和 ip_hash是结合在一块使用的（不绝对，看实际情况），可以适用于并发较高的场景。主要是ip_hash 和 url_hash，访问之后都是访问本地缓存，可以降低后端服务器的压力

基于域名的反向代理

test1（20.0.0.10）

http {
    upstream zzr {
        server www.kfc.com weight=2;
        server www.bennet.com weight=3;
    }
}

server {
    liisten 80;
    server_name www.zzzr.cc;
    location / {
        root html;
        index index.html index.htm;
        proxy_pass http://zzr;
        proxy_set_header HOST $host；
        #把请求的主机名发送给后端
        proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
        #后端服务器获取客户端的真实IP
    }
}
wq! 
systemctl restart nginx

域名访问一定要做映射！！！！！！

vim /etc/hosts
20.0.0.10 www.zzzr.cc    代理服务器
20.0.0.30 www.kfc.com    后端服务器1
20.0.0.40 www.bennet.com 后端服务器2

域名访问一定要做地址解析！！！！！！

test2：

test2（20.0.0.30）

vim nginx.conf

server {
    listen       80;
    server_name  www.kfc.com;
    #修改为域名地址
    location / {
        root   /usr/share/nginx/html;
        index  index.html index.htm;
    }
wq!
systemctl restart nginx
# 做域名访问映射
 vim /etc/hosts
 20.0.0.10 www.zzzr.cc
 20.0.0.30 www.kfc.com

test3：

test3（20.0.0.40）

vim nginx.conf

server {
    listen       80;
    server_name  www.bennet.com;
    #修改为域名地址
    location / {
        root   /usr/share/nginx/html;
        index  index.html index.htm;
    }
wq!
systemctl restart nginx
# 做域名访问映射
 vim /etc/hosts
 20.0.0.10 www.zzzr.cc
 20.0.0.40 www.bennet.com

访问结果：

四层的反向代理：

stream {
    upstream test {
         server 20.0.0.20:80;
         server 20.0.0.30:80;
    }
    server {
        listen 80;
        proxy_pass test;
    }
    
}
http {
    ......
}

四层的反向代理的注意事项：

1. 在四层代理中可以使用加权轮询最小连接数算法也可以实现负载均衡

2. 但是ip_hash，url_hash不可用在stream中使用

3. 因为四层代理只是转发数据包，不能对请求进行处理，只是转发数据包。

3. 只有http七层代理可以处理请求地址和请求的url