https://blog.csdn.net/X1021333506/article/details/80975462
Nginx詳解（正向代理、反向代理、負載均衡原理）https://blog.csdn.net/tsummerb/article/details/79248015
在網站創立初期，我們一般都使用單台機器對台提供集中式服務，但隨着業務量越來越大，無論性能還是穩定性上都有了更大的挑戰。這時候我們就會想到通過擴容的方式來提供更好的服務。我們一般會把多台機器組成一個集群對外提供服務。然而，我們的網站對外提供的訪問入口都是一個的，比如www.taobao.com。那么當用戶在瀏覽器輸入www.taobao.com的時候如何將用戶的請求分發到集群中不同的機器上呢，這就是負載均衡在做的事情。
軟件負載解決的兩個核心問題是：選誰、轉發，其中最著名的是LVS（Linux Virtual Server）。
負載均衡分類
現在我們知道，負載均衡就是一種計算機網絡技術，用來在多個計算機（計算機集群）、網絡連接、CPU、磁碟驅動器或其它資源中分配負載，以達到最佳化資源使用、最大化吞吐率、最小化響應時間、同時避免過載的目的。那么，這種計算機技術的實現方式有多種。大致可以分為以下幾種，其中最常用的是四層和七層負載均衡：
二層負載均衡
負載均衡服務器對外依然提供一個VIP（虛IP），集群中不同的機器采用相同IP地址，但機器的MAC地址不一樣。當負載均衡服務器接受到請求之后，通過改寫報文的目標MAC地址的方式將請求轉發到目標機器實現負載均衡。
三層負載均衡
和二層負載均衡類似，負載均衡服務器對外依然提供一個VIP（虛IP），但集群中不同的機器采用不同的IP地址。當負載均衡服務器接受到請求之后，根據不同的負載均衡算法，通過IP將請求轉發至不同的真實服務器。
四層負載均衡
四層負載均衡工作在OSI模型的傳輸層，由於在傳輸層，只有TCP/UDP協議，這兩種協議中除了包含源IP、目標IP以外，還包含源端口號及目的端口號。四層負載均衡服務器在接受到客戶端請求后，以后通過修改數據包的地址信息（IP+端口號）將流量轉發到應用服務器。
七層負載均衡
七層負載均衡工作在OSI模型的應用層，應用層協議較多，常用http、radius、DNS等。七層負載就可以基於這些協議來負載。這些應用層協議中會包含很多有意義的內容。比如同一個Web服務器的負載均衡，除了根據IP加端口進行負載外，還可根據七層的URL、瀏覽器類別、語言來決定是否要進行負載均衡。
對於一般的應用來說，有了Nginx就夠了。Nginx可以用於七層負載均衡。但是對於一些大的網站，一般會采用DNS+四層負載+七層負載的方式進行多層次負載均衡。
常用負載均衡工具
硬件負載均衡性能優越，功能全面，但價格昂貴，一般適合初期或者土豪級公司長期使用。因此軟件負載均衡在互聯網領域大量使用。常用的軟件負載均衡軟件有Nginx、LVS、HaProxy等。
Nginx/LVS/HAProxy是目前使用最廣泛的三種負載均衡軟件。
1、LVS主要用來做四層負載均衡。
2、Nginx
Nginx（發音同engine x）是一個網頁服務器，它能反向代理HTTP、HTTPS,、SMTP、POP3、IMAP的協議鏈接，以及一個負載均衡器和一個HTTP緩存。
Nginx主要用來做七層負載均衡。
並發性能：官方支持每秒5萬並發，實際國內一般到每秒2萬並發，有優化到每秒10萬並發的。具體性能看應用場景。
特點：
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模塊化設計：良好的擴展性，可以通過模塊方式進行功能擴展。
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高可靠性：主控進程和worker是同步實現的，一個worker出現問題，會立刻啟動另一個worker。
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內存消耗低：一萬個長連接（keep-alive）,僅消耗2.5MB內存。
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支持熱部署：不用停止服務器，實現更新配置文件，更換日志文件、更新服務器程序版本。
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並發能力強：官方數據每秒支持5萬並發；
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功能豐富：優秀的反向代理功能和靈活的負載均衡策略
Nginx的基本工作模式
一個master進程，生成一個或者多個worker進程。但這里master是使用root身份啟動的，因為nginx要工作在80端口。而只有管理員才有權限啟動小於低於1023的端口。master主要是負責的作用只是啟動worker，加載配置文件，負責系統的平滑升級。其它的工作是交給worker。那當worker被啟動之后，也只是負責一些web最簡單的工作，而其它的工作都是由worker中調用的模塊來實現的。
模塊之間是以流水線的方式實現功能的。流水線，指的是一個用戶請求，由多個模塊組合各自的功能依次實現完成的。比如：第一個模塊只負責分析請求首部，第二個模塊只負責查找數據，第三個模塊只負責壓縮數據，依次完成各自工作。來實現整個工作的完成。
它們是如何實現熱部署的呢？是這樣的，我們前面說master不負責具體的工作，而是調用worker工作，它只是負責讀取配置文件，因此當一個模塊修改或者配置文件發生變化，是由master進行讀取，因此此時不會影響到worker工作。在master進行讀取配置文件之后，不會立即把修改的配置文件告知worker。而是讓被修改的worker繼續使用老的配置文件工作，當worker工作完畢之后，直接當掉這個子進程，更換新的子進程，使用新的規則。
HAProxy是一個使用C語言編寫的自由及開放源代碼軟件，其提供高可用性、負載均衡，以及基於TCP和HTTP的應用程序代理。
3、Haproxy主要用來做七層負載均衡。
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靜態負載均衡算法包括：輪詢、比率、優先權。
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動態負載均衡算法包括：最少連接數、最快響應速度、觀察方法、預測法、動態性能分配、動態服務器補充、服務質量、服務類型、規則模式。
寫在最后：原文鏈接，非常感謝分享。