大家好，我是IT修真院深圳分院第十二期学员，一枚正直纯洁善良的JAVA程序员。
今天给大家分享一下，修真院官网JAVA任务三的一个知识点：
nginx服务器有什么作用？什么叫反向代理？为什么要使用反向代理？
课题：nginx服务器有什么作用？什么叫反向代理？为什么要使用反向代理？
1.背景介绍
2.知识剖析
3.常见问题
4.解决方案
5.编码实战
6.扩展思考
7.参考文献
8.更多讨论
1.背景介绍
1.1 Nginx是什么？
在传统的Web服务器体系结构中，每个客户端连接作为一个单独的进程或线程处理，随着网站的流行度增加，并发连接数量的增加，Web服务器减慢，延迟了对用户的响应。
从技术的角度来看，产生一个单独的进程/线程需要将CPU切换到新的任务并创建一个新的运行时上下文，消耗额外的内存和CPU时间，从而对性能产生负面影响。
Nginx (engine x) 是一个高性能的HTTP和反向代理服务器，也是一个IMAP/POP3/SMTP服务器。其特 点是占有内存少，并发能力强，事实上nginx的并发能力确实在同类型的网页服务器中表现较好，中国大陆使用nginx网站用户有：百度、京东、新浪、网易、腾讯、淘宝等。
2 知识剖析
2.1.nginx服务器有什么作用？
2.2.什么叫反向代理？
2.3.为什么要使用反向代理?
2.4 什么是负载均衡？负载均衡的作用是什么？
2.5 什么是动静分离？动静分离的作用？
2.1 nginx服务器有什么作用？
1、反向代理
2、负载均衡
3、动静分离
2.2 什么叫反向代理？
反向代理：反向代理（ReverseProxy）是指以代理服务器来接受internet上的连接请求，然后将请求转发给内部网络上的服务器，并将从服务器上得到的结果返回给internet上请求连接的客户端,简单来说就是真实的服务器不能直接被外部网络访问,想要访问必须通过代理。
2.3 为什么要使用反向代理
1、防止主服务器被恶意攻击
2、为负载均衡和动静分离提供实现支持
2.4 什么是负载均衡？负载均衡的作用是什么？
负载均衡：使用反向代理同时代理多个相同内容的应用服务器（比如tomcat），将客户端请求分发到各个应用服务器上并接收响应返回给客户端。对于Nginx而言，就是将收到的访问请求分发给不同的Web服务器， 以提高访问性能以及可靠性。负载均衡可以有效防止一个服务器宕机而导致服务停止。
负载均衡的作用是什么？
当一台服务器的单位时间内的访问量越大时，服务器压力就越大，大到超过自身承受能力时，服务器就会崩溃。为了避免服务器崩溃，让用户有更好的体验，我们通过负载均衡的方式来分担服务器压力。我们可以建立很多很多服务器，组成一个服务器集群，当用户访问网站时，先访问一个中间服务器，在让这个中间服务器在服务器集群中选择一个压力较小的服务器，然后将该访问请求引入该服务器。如此一来，用户的每次访问，都会保证服务器集群中的每个服务器压力趋于平衡，分担了服务器压力，避免了服务器崩溃的情况。
2.5 什么是动静分离？动静分离的作用？
动静分离：运用Nginx的反向代理功能分发请求：所有动态资源的请求交给应用服务器，而静态资源的请求（例如图片、视频、CSS、JavaScript文件等）则直接由Nginx返回到浏览器。
动静分离的作用：
主要是nginx处理静态页面的效率远高于tomcat的处理能力，使用c语言开发的nginx对静态资源每秒的吞吐量是使用Java语言开发的tomcat的6倍，也远高于其它应用服务器。
nginx应用之所以广泛，我认为这归功于它的灵活配置，一个nginx.conf文件解决大部分问题，不论是nginx创建虚拟服务器、nginx的反向代理服务器，还是nginx的负载均衡，几乎都在这个配置文件中进行。服务器上只负责把nginx搭好，跑起来即可。而且它本身轻量级，不需要占用服务器太多资源就可以达到较好的效果，是一个非常值得推崇的服务器。
3.常见问题
如何配置反向代理
如何配置负载均衡
如何配置动静分离
4.解决方案
参见编码实战
4.1.
a.主要是对proxy_pass的使用
4.2.
a.两台或以上的应用服务器
b.主要是upstream和反向代理的联合使用
nginx的upstream常用分发策略
1)、轮询（默认）——每个请求按时间顺序逐一分配到不同的后端服务器，如果后端服务器down掉，能自动剔除。
2)、weight ——指定轮询几率，weight和访问比率成正比，用于后端服务器性能不均的情况。
3)、ip_hash ——每个请求按访问ip的hash结果分配，这样每个访客固定访问一个后端服务器。
4)、backup——其它所有的非backup机器down或者忙的时候，请求backup机器。所以这台机器压力会最轻。
5)、down——表示当前的server暂时不参与负载
4.3.
a、正则表达式匹配静态资源后缀
b、找到静态资源本地存放路径
5.编码实战
6.扩展思考
什么是正向代理：
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。客户端才能使用正向代理。正向代理的典型用途是为在防火墙内的局域网客户端提供访问Internet的途径。 正向代理还可以使用缓冲特性(由mod_cache提供)减少网络使用率。
7.参考文献
CSDN、百度百科
8.更多讨论
8.1 什么是服务器集群？
服务器集群就是指将很多服务器集中起来一起进行同一种服务，在客户端看来就像是只有一个服务器。集群可以利用多个计算机进行并行计算从而获得很高的计算速度，也可以用多个计算机做备份，从而使得任何一个机器坏了整个系统还是能正常运行。
8.2 什么是分布式
分布式系统（distributed system）是建立在网络之上的软件系统。正是因为软件的特性，所以分布式系统具有高度的内聚性和透明性。因此，网络和分布式系统之间的区别更多的在于高层软件（特别是操作系统），而不是硬件。内聚性是指每一个数据库分布节点高度自治，有本地的数据库管理系统。透明性是指每一个数据库分布节点对用户的应用来说都是透明的，看不出是本地还是远程。在分布式数据库系统中，用户感觉不到数据是分布的，即用户不须知道关系是否分割、有无副本、数据存于哪个站点以及事务在哪个站点上执行等。
8.3除了Nginx，还有哪些代理服务器？
1、Varnish
Varnish是一款反向HTTP代理服务器，提供加速设计给大流量的网站应用。
2、HAProxy
HAProxy是一个免费且开源的软件。它提供3层（TCP）和7层(http）协议支持负载均衡以及反向代理服务器功能。
#运行用户
user www-data;
#启动进程,通常设置成和cpu的数量相等
worker_processes 1;
#全局错误日志及PID文件
error_log /var/log/nginx/error.log;
pid /var/run/nginx.pid;
#工作模式及连接数上限
events {
use epoll; #epoll是多路复用IO(I/O Multiplexing)中的一种方式,但是仅用于linux2.6以上内核,可以大大提高nginx的性能
worker_connections 1024;#单个后台worker process进程的最大并发链接数
# multi_accept on;
}
#设定http服务器，利用它的反向代理功能提供负载均衡支持
http {
#设定mime类型,类型由mime.type文件定义
include /etc/nginx/mime.types;
default_type application/octet-stream;
#设定日志格式
access_log /var/log/nginx/access.log;
#sendfile 指令指定 nginx 是否调用 sendfile 函数（zero copy 方式）来输出文件，对于普通应用，
#必须设为 on,如果用来进行下载等应用磁盘IO重负载应用，可设置为 off，以平衡磁盘与网络I/O处理速度，降低系统的uptime.
sendfile on;
#tcp_nopush on;
#连接超时时间
#keepalive_timeout 0;
keepalive_timeout 65;
tcp_nodelay on;
#开启gzip压缩
gzip on;
gzip_disable "MSIE [1-6]\.(?!.*SV1)";
#设定请求缓冲
client_header_buffer_size 1k;
large_client_header_buffers 4 4k;
include /etc/nginx/conf.d/*.conf;
include /etc/nginx/sites-enabled/*;
#设定负载均衡的服务器列表
upstream mysvr {
#weigth参数表示权值，权值越高被分配到的几率越大
#本机上的Squid开启3128端口
server 192.168.8.1:3128 weight=5;
server 192.168.8.2:80 weight=1;
server 192.168.8.3:80 weight=6;
}
server {
#侦听80端口
listen 80;
#定义使用www.xx.com访问
server_name www.xx.com;
#设定本虚拟主机的访问日志
access_log logs/www.xx.com.access.log main;
#默认请求
location / {
root /root; #定义服务器的默认网站根目录位置
index index.php index.html index.htm; #定义首页索引文件的名称
fastcgi_pass www.xx.com;
fastcgi_param SCRIPT_FILENAME $document_root/$fastcgi_script_name;
include /etc/nginx/fastcgi_params;
}
# 定义错误提示页面
error_page 500 502 503 504 /50x.html;
location = /50x.html {
root /root;
}
#静态文件，nginx自己处理
location ~ ^/(images|javascript|js|css|flash|media|static)/ {
root /var/www/virtual/htdocs;
#过期30天，静态文件不怎么更新，过期可以设大一点，如果频繁更新，则可以设置得小一点。
expires 30d;
}
#PHP 脚本请求全部转发到 FastCGI处理. 使用FastCGI默认配置.
location ~ \.php$ {
root /root;
fastcgi_pass 127.0.0.1:9000;
fastcgi_index index.php;
fastcgi_param SCRIPT_FILENAME /home/www/www$fastcgi_script_name;
include fastcgi_params;
}
#设定查看Nginx状态的地址
location /NginxStatus {
stub_status on;
access_log on;
auth_basic "NginxStatus";
auth_basic_user_file conf/htpasswd;
}
#禁止访问 .htxxx 文件
location ~ /\.ht {
deny all;
}
}
如果要使用负载均衡的话,可以修改配置http节点如下：
#设定http服务器，利用它的反向代理功能提供负载均衡支持
http {
#设定mime类型,类型由mime.type文件定义
include /etc/nginx/mime.types;
default_type application/octet-stream;
#设定日志格式
access_log /var/log/nginx/access.log;
#省略上文有的一些配置节点
#。。。。。。。。。。
#设定负载均衡的服务器列表
upstream mysvr {
#weigth参数表示权值，权值越高被分配到的几率越大
server 192.168.8.1x:3128 weight=5;#本机上的Squid开启3128端口
server 192.168.8.2x:80 weight=1;
server 192.168.8.3x:80 weight=6;
}
upstream mysvr2 {
#weigth参数表示权值，权值越高被分配到的几率越大
server 192.168.8.x:80 weight=1;
server 192.168.8.x:80 weight=6;
}
#第一个虚拟服务器
server {
#侦听192.168.8.x的80端口
listen 80;
server_name 192.168.8.x;
#对aspx后缀的进行负载均衡请求
location ~ .*\.aspx$ {
root /root; #定义服务器的默认网站根目录位置
index index.php index.html index.htm; #定义首页索引文件的名称
proxy_pass http://mysvr ;#请求转向mysvr 定义的服务器列表
#以下是一些反向代理的配置可删除.
proxy_redirect off;
#后端的Web服务器可以通过X-Forwarded-For获取用户真实IP
proxy_set_header Host $host;
proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
client_max_body_size 10m; #允许客户端请求的最大单文件字节数
client_body_buffer_size 128k; #缓冲区代理缓冲用户端请求的最大字节数，
proxy_connect_timeout 90; #nginx跟后端服务器连接超时时间(代理连接超时)
proxy_send_timeout 90; #后端服务器数据回传时间(代理发送超时)
proxy_read_timeout 90; #连接成功后，后端服务器响应时间(代理接收超时)
proxy_buffer_size 4k; #设置代理服务器（nginx）保存用户头信息的缓冲区大小
proxy_buffers 4 32k; #proxy_buffers缓冲区，网页平均在32k以下的话，这样设置
proxy_busy_buffers_size 64k; #高负荷下缓冲大小（proxy_buffers*2）
proxy_temp_file_write_size 64k; #设定缓存文件夹大小，大于这个值，将从upstream服务器传
}
}
}
Nginx负载均衡是通过upstream模块来实现的，内置实现了三种负载策略，配置还是比较简单的。官网负载均衡配置说明：http://nginx.org/en/docs/http/load_balancing.html
- 轮循（默认）
Nginx根据请求次数，将每个请求均匀分配到每台服务器 - 最少连接
将请求分配给连接数最少的服务器。Nginx会统计哪些服务器的连接数最少。 - IP Hash
绑定处理请求的服务器。第一次请求时，根据该客户端的IP算出一个HASH值，将请求分配到集群中的某一台服务器上。后面该客户端的所有请求，都将通过HASH算法，找到之前处理这台客户端请求的服务器，然后将请求交给它来处理。
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