nginx的反向代理和负载均衡

反向代理：

• 四层代理
  • 在传输层基于tcp/ip协议进行代理转发，只能实现基于IP和端口的负载均衡，四层代理无法获取http请求的url信息，只是对数据包转发，进行流量分发
• 七层代理
  • 基于http协议的应用层代理，代理的是http的请求和响应

四层代理和七层代理的区别：

• 转发速度：
  • 四层速度快：四层只需要转发数据包，而且是通过内核态转发（相当于走硬件）。不负责处理http请求，也不对数据包进行处理
  • 七层速度慢：需要对http的协议进行处理，通过用户态转发（相当于走软件），需要进行一系列的验证和处理流程
• 使用场景：
  • 四层适用于需要处理大并发连接请求的场景，只是针对tcp或者udp流量的转发
  • 七层代理不适合高并发，需要对http请求进行深入处理和控制的场景，web应用程序的负载均衡等

正向代理和反向代理的区别：

• 反向代理：客户端访问代理服务器，代理服务器接收客户端的http请求，然后由代理服务器请求转发到内部的一组服务器上进行处理，响应结果也由代理服务器返回给客户，在此过程中，客户端并不知晓自己访问的是代理服务器还是内部服务器，从而达到隐藏内部服务器的真实IP地址的目的，七层代理就是反向代理的典型

• 正向代理也是访问代理服务器，但是客户端知道自己在访问代理服务器，由代理服务器来进行地址请求，vpn就是正向代理的典型

反向代理的作用：

• 负载均衡，请求分配到后台多个服务器上，分担服务器的负载压力，可以提高系统的可用性和稳定性
• 缓存加速，会话保持
• 安全保护，请求的是代理，响应的也是代理。后台的真实服务器隐藏了，保证了架构的安全
• 简化了整个系统的结构，只需要代理服务器和几台后端服务器，就可以形成一个逻辑服务，这个服务架构可以随时进行弹性伸缩（随时添加服务器）

反向代理如何实现：

• 七层代理模块：upstream 只能定义在http的模块之中
• 四层代理模块：stream 只能定义在全局模块当中，而且stream只能是ip+端口
  

负载均衡的算法

• 默认算法：轮询，最简单的算法，将请求轮流地分配到后端的算法，使用于后端服务器处理能力相近的情况，可以不声明
• 加权轮询，给后端服务器赋予不同的权重，在默认轮询的基础上，处理能力更高的服务器可以分配到更多的请求，权重高的会更多地被访问
  
• 最小连接数算法，配置后会把请求转发到当前连接数最少的后端服务器上，避免请求都集中在一台服务器上，一般配合加权轮询使用
  
• IP hash 算法，根据客户端的IP地址，计算出一个哈希值，然后将请求发送到对应的后端服务器，同一个客户端的请求会被分配到上一次转发的服务器，这就是nginx实现会话保持的方法
  
• URL hash 算法，根据客户端请求的URL计算一个哈希值，然后将请求发送到对应的后端服务器，访问的URL相同时会被分配到同一台服务器，请求的地址发生变化，轮询的服务器可能就会发生变化（不一定，运气好还是之前那台）