反向代理层有什么用？架构师实现时要注意什么？
1.作为服务端唯一入口，屏蔽后端web集群细节，代表整个web集群
2.保证web集群的扩展性，nginx后端可随时增加web实例
3.保证web集群的高可用，任何一个web实例挂了，服务都不受影响
4.注意自身高可用，防止一台nginx挂了，服务端统一入口受影响
反向代理层存在什么问题？
反向代理层自身的扩展性问题并没有得到很好的解决，例如当nginx成为系统瓶颈的时候，无法扩容。
DNS轮询如何解决反向代理层的扩展性问题？
通过再DNS-server上对一个域名设置多个IP解析，能够增加入口nginx实例个数，起到水平扩展的作用，解决反向代理层的扩展性问题。
单机架构
裸奔时代的结构图如上：
（1）浏览器通过DNS-server，域名解析到ip
（2）浏览器通过ip访问web-server
缺点：
（1）非高可用：web-server挂了整个系统就挂了
（2）扩展性差，当吞吐量达到web-server上限时，无法扩容；
ps：单机不涉及负载均衡的问题
简易扩容方案（2）DNS轮询
假设tomcat的吞吐量时1000次/s ，当系统吞吐量达到3000时，如何扩容是首先解决的问题，DNS轮询是一个很容易想到的方案。
此时的架构图如上：
（1）多部署几份web-server，1个tomcat抗1000，部署3个tomcat就能抗3000
（2）在DNS-server层面，域名每次解析到不同的ip
优点：
（1）0成本：在DNS-server上配几个ip即可，功能也不收费
（2）部署简单：多部署几个web-server即可，原系统架构不需要做任何改造。
（3）负载均衡：变成了多机，负载也是均衡的。
缺点：
（1）非高可用：DNS-server只负责域名解析ip，这个ip对应的服务是否高可用，DNS-server是不保证的，假设有一个web-server挂了，部分服务会受到影响。
（2）扩容非实时：DNS解析有一个生效周期
（3）暴露了太多的外网ip
简易扩容方案（3）反向代理nginx
tomcat的性能较差，但nginx作为反向代理的性能就强很多，假设线上跑到1w，就比tomcat高了10倍，可以利用这个特性来做扩容
此时的结构图如上：
（1）站点层与浏览器层之间加入了一个反向代理层，利用高性能的nginx做反向代理
（2）nginx将http请求分发给后端多个web-server
优点：
（1）DNS-server不需要动
（2）负载均衡：通过nginx来保证
（3）只暴露一个外网ip：nginx-》tomcat之间用内网访问
（4）扩容实时：nginx内部可控，随时增加web-server实时扩容
（5）能够保证站点层的可用性：任何一台tomcat挂了，nginx可以将流量迁移到其他tomcat
缺点：
（1）时延增加+架构更复杂了：中间多加了一个反向代理层
（2）反向代理层成了单点：非高可用，tomcat挂了不影响服务，nginx挂了怎么办？
高可用方案（4）keepalived
为了解决高可用的问题，keepalived出场了
keepalived：
Keepalived是一个基于VRRP协议来实现的服务高可用方案，可以利用其来避免IP单点故障，类似的工具还有heartbeat、corosync、pacemaker。但是它一般不会单独出现，而是与其它负载均衡技术（如lvs、haproxy、nginx）一起工作来达到集群的高可用。
架构如上
（1）做两台nginx组成一个集群，分别部署上keepalived，设置成相同的虚拟ip，保证nginx的高可用
（2）当一台nginx挂了，keepalived能够探测到，并将流量自动迁移到另一台nginx上，整个过程对调用方透明
优点:
(1)解决了高可用的问题
画外音：反向代理的高可用也解决了
缺点：
（1）资源利用率只有50%%
（2）nginx仍然是接入单点，如果接入吞吐量超过的nginx的性能上限怎么办，例如qps达到了50000
scale up扩容方案（5）lvs/f5
nginx是应用软件，性能比tomcat好，但总有个上限，超出了上限，还是扛不住
lvs就不一样了，它实施在操作系统层面；f5的性能又更好了，它实施在硬件层面；
它们性能比nginx好很多，例如每秒可以抗10w，这样可以利用他们来扩容，常见的架构图如下：
lvs：Linux Virtual Server，使用集群技术，实现在linux操作系统层面的一个高性能、高可用、负载均衡服务器
f5：一个高性能、高可用、负载均衡的硬件设备
（1）如同nginx可以扩展多个tomcat一样，可以通过lvs来扩展多个nginx
（2）通过keepalived+VIP的方案可以保证高可用
99.9999%的公司到这一步基本就结束了，解决了接入层高可用，扩展性，负载均衡的问题
ps：上游再加一层扩充性能
还有什么问题？
不管是使用lvs还是f5，这些都是scale up的方案，根本上，lvs/f5还是会有性能上限，假设每秒能处理10w的请求，一天也只能处理80亿的请求（10w吞吐量*8w秒），那万一系统超过80亿怎么办呢？
scale out扩容方案（6）DNS轮询
水平扩展，才是解决性能问题的根本解决方案，能通过加机器扩充性能的方案才具备最好的扩展性
ps：DNS轮询解决扩展性问题
（1）通过DNS轮询来线性扩展入口lvs层的性能
（2）通过keepalived来保证高可用
（3）通过lvs来扩展多个nginx
（4）通过nginx来做负载均衡，业务七层路由
总结：
（1）接入层架构要考虑的问题为：高可用，扩展性，反向代理，负载均衡
（2）nginx，keepalived，lvs，f5可以很好的解决高可用，扩展性，反向代理，负载均衡的问题
（3）水平扩展scale out是解决扩展性问题的根本方案，DNS轮询是不能完全被nginx/lvs/f5所代替的。
