Nginx

Posted 2021-02-08 sjp007

基本概念

nginx同Apache一样都是一种WEB服务器。基于REST架构风格，通过HTTP协议提供各种网络服务。与Apache相比，Nginx轻量级，高并发。

Nginx的用处：

1.Nginx是一款自由的、开源的、高性能的HTTP服务器和反向代理服务器；

2.Nginx可以作为反向代理进行负载均衡的实现。

3.Nginx是一个IMAP、POP3、SMTP代理服务器；

4.Nginx可以作为一个HTTP服务器进行网站的发布处理

代理

正向代理

它代理的是客户端"，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。客户端必须要进行一些特别的设置才能使用正向代理。

正向代理最大的特点是客户端非常明确要访问的服务器地址；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。

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

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。

客户端是无感知代理的存在的，访问者并不知道自己访问的是一个代理，也不知道具体请求到哪台服务器，Nginx就是扮演了一个反向代理角色。

反向代理的作用：
（1）保证内网的安全，通常将反向代理作为公网访问地址，Web服务器是内网
（2）负载均衡，通过反向代理服务器来优化网站的负载

项目场景

通常情况下，我们在实际项目操作时，正向代理和反向代理很有可能会存在在一个应用场景中，正向代理代理客户端的请求去访问目标服务器，目标服务器是一个反向单例服务器，反向代理了多台真实的业务处理服务器。具体的拓扑图如下：

负载均衡

基本概念

将服务器接收到的请求按照规则分发的过程，称为负载均衡。

 分类

DNS负载均衡

最简单也是最常见的一种负载均衡方式，一般用来实现地理级别的均衡。

优点：

1.简单、成本低。负载均衡工作交给DNS服务器处理，无需自己开发和维护。

2.就近访问，提升访问速度。DNS解析时可以根据请求来源的IP，解析成距离用户最近的服务器地址，加快访问速度。

缺点：

1.更新不及时。DNS缓存时间长，影响用户正常的使用业务。

2.扩展性差。DNS负载均衡的控制权在域名商那里，无法根据业务特点做定制化功能。

3.DNS支持的算法少，无法感知后端服务器的状态。

硬件负载均衡

目前业界硬件负载均衡设备有两款：F5、A10。

优点：

1.功能强大。支持各层级负载均衡，支持全面的负载均衡算法，支持全局负载均衡。

2.性能强大。软件负载均衡10万级并发已经很厉害了，硬件负载均衡可以支持100万级以上并发。

3.稳定性高。

4.支持安全防护。具备防火墙、防DDOS攻击等安全功能。

缺点：

1.价格昂贵。最普通的一台F5就是一台“马6”，好一点的就是“宝马、Q7”了。

2.扩展性差。无法进行扩展和定制化。

软件负载均衡

常见的有Nginx、LVS。其中Nginx是软件的7层负载均衡，LVS是Linux内核的4层负载均衡。4层和7层区别就在协议和灵活性。Nginx支持HTTP、E-mail协议，而LVS与协议无关，几乎所有应用都可以做，例如，聊天、数据库等。

优点：简单、便宜、灵活（可以通过Nginx插件来实现业务定制化）。

缺点：性能一般（5万TPS）、一般不具备防火墙和放DDOS攻击等安全功能。

Nginx负载均衡算法

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。