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

1.1 Nginx是什么？

Nginx是一款轻量级的Web 服务器/反向代理服务器及电子邮件（IMAP/POP3）代理服务器。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？

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？

负载均衡就是将任务分摊到多个操作单元上进行执行。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。

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

3 常见问题

3.1 如何配置反向代理

4 解决方案

4.1 在Nginx的conf文件中进行配置，具体见编码实战

5 编码实战

6 扩展思考

6.1 什么是正向代理

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。