如何實現服務器之間的協同功能呢？
通過 Nginx 提供的反向代理和負載均衡功能，可以合理的完成業務的分配，提高網站的處理能力；同時利用緩存功能，還可以將不需要實時更新的動態頁面輸出結果，轉化為靜態網頁形成緩存，從而提高網站的響應速度。
代理和反向代理
代理（正向代理，目標服務器不知道誰在訪問）
位於客戶端和目標服務器之間，起到一箇中轉的作用。其實就是客戶端想訪問目標服務器，但是因為某些原因不能夠直接訪問，則把請求和目標服務器發給代理服務器，代理服務器再去請求目標服務器，把返回的響應結果返回給客戶端。
反向代理（用戶實際並不知道最終服務器，只是訪問一個反向代理服務器而已）
客戶端會把反向代理服務器當成目標服務器，向反向代理服務器發送請求後，反向代理服務器再請求內部的後端服務器，把得到的響應結果返回給客戶端。
特性：
- 安全性。反向代理具有安全性。能隱藏真實的內部服務器。
- 功能性。正向代理主要用途是為防火牆內的局域網用戶提供訪問外網的途徑。反向代理主要用途是將防火牆內的服務器提供給外邊的用戶訪問，同時也可以為多個後端服務器提供負載均衡功能、緩存功能等。
反向代理服務配置
在 Nginx 配置文件中的 location 塊中，這是 proxy_pass ` 指令。
server{listen 80;
server_name test.test;
#將本機接收到的test.test的請求全部轉發到另外一臺服務器192.168.78.128
location /{
proxy_pass http://192.168.78.128;
#下面是其他輔助指令
proxy_set_header Host $host; #更改來自客戶端的請求頭信息
proxy_set_header X-Real_IP $remote_addr; #用戶真實訪問ip
proxy_connect_timeout 2; #配置nginx與後端服務器建立連接的超時時間
proxy_read_timeout 2; #配置nginx向後端發出read請求的等待響應超時時間
proxy_send_timeout 2; #配置nginx向後端服務器發出write請求的等待響應超時時間
proxy_redirect http://www.baidu.com; #用於修改後端服務器返回的響應頭中的Location和Refresh
}}
負載均衡
負載均衡（load balance）：就是將負載分攤到多個操作單元上執行，從而提高服務的可用性和響應速度。
- 一個沒有負載均衡的 web 架構如下圖：
用戶直接連接服務器，這個時候如果這臺服務器掛了，那麼就整個網站掛了。
- 有負載均衡的 web 架構
用戶不直接訪問後端服務器，而是訪問負載均衡服務器，由負載均衡服務器再次轉發到後端服務器。如果這個時候有一臺後端服務器掛掉了，那麼負載均衡服務器會剔除掉它，將後續請求都轉發到好的那臺，這樣就不影響網站的正常運行。這個時候我們也需要考慮負載均衡服務器會不會掛掉，那就引入第二個負載均衡服務器來緩解一下。
負載均衡的配置
通過配置負載均衡服務器的 Nginx 中的 upstream 指令可以實現。
不同負載均衡配置的特點如下圖所示：
配置方式說明輪詢方式（默認）每個請求按照時間順序逐一分配到不同的後端服務器，如果有服務器宕機，會自動剔除。權重方式（weight）利用 weight 制定輪詢的權重比率，與訪問率成正比，用於後端服務器性能不均的情況，性能好的服務器 weight 高一點。ip_hash使每個訪客固定訪問一個後端服務器，這樣可以解決 session 共享的問題。第三方模塊（fair、url_hash）nginx 默認不包含第三方模塊，使用時需要安裝第三方模塊採用 fair，按照每臺服務器的響應時間來分配，響應時間短的優先分配。如果第三方模塊採用的是 url_hash，則安裝 url 的 hash 值來分配。
一般輪詢配置
server{
listen 80;
server_name test.test;
location / {
proxy_pass http://web_server; #反向代理
}}#配置負載均衡服務器組upstream web_server {
server 192.168.78.128;
server 192.168.78.129;}
加權輪詢配置
#配置負載均衡服務器組upstream web_server {
server 192.168.78.128 weight=1;
server 192.168.78.129 weight=3;}
這裡面的權值總和為一個循環，這裡以 4 次為一個循環，那麼就是每四次請求中，三次會被分派到 129 這個服務器，一次分配到 128，但是具體三次並不會順序執行，而是按照算法分散執行。
我們也可以設置每臺 web 服務器在負載均衡調度中的狀態。
upstream web_server{
server 192.168.78.128 weight=1 max_fails=1 fail_timeout=2; #允許請求失敗次數，在請求max_fail次數失敗後，暫停服務的時間
server 192.168.78.200 backup; #預留的備份服務器
server 192.168.78.33 down; #當前服務器不參與負載均衡}
ip_hash 配置
upstream web_server{
ip_hash;
server 192.168.78.120;
server 192.168.78.123;
server 192.168.78.33 down; #如果這臺服務器宕機，則用down表示當前服務器暫不參與負載均衡}
使用 ip_hash 的時候，不能使用 weight 和 backup。
第三方模塊（fair）
- 備份已安裝的 Nginx
由於使用第三方模塊，需要重新編譯 Nginx，所以需要關閉已經開啟的 Nginx 進程，對已經安裝好的 Nginx 進行備份，便於恢復。
cp -r /usr/local/nginx /usr/local/nginx_old
- 重新編譯安裝 Nginx
先從 github 獲取 fair 模塊，下載到 zip 到 root 目錄下，解壓。
unzip nginx-upstream-fair-master.zip #解壓mv nginx-upstream-fair-master nginx-upstream-fair #重命名
如果沒有 unzip 命令，則需要用 yum install unzip 安裝。
cd nginx-1.10.1#配置./configure \
--prefix=/usr/local/nginx \
--with-http_ssl_module \
--add-module=/root/nginx-upstream-fair#編譯安裝make && make install
- 配置 fair 的負載均衡
打開新安裝的 Nginx 配置文件，在 http 塊下實現 fair 的負載均衡。
server{
listen 80;
server_name test.test;
location / {
proxy_pass http://web_server }}upstream web_server{
server 192.168.78.128;
server 192.168.78.132;
fair; #使用fair}
緩存配置
對於一些含有大量內容的網站來說，隨著訪問量的增多，對於經常被訪問的內容，如果每一次都從服務器中獲取，則給服務器很大的壓力。所以我們可以利用反向代理服務器對訪問頻率較多的內容進行緩存，有利於節省後端服務器的資源。
原理
web 緩存服務器位於內容源 web 服務器和客戶端之間，當客戶端訪問一個 url 時，緩存服務器請求內容源服務器，並將響應結果緩存到內存或硬盤，當下一次請求同一個 url 時，緩存服務器直接將已緩存的內容輸出給客戶端，這樣就減少了再次向內容源服務器請求的次數。
永久緩存配置（proxy_store）
Nginx 提供了 proxy_store 指令用於緩存內容服務器響應到本地，若不手動刪除，則一直存在。
server{
listen 80;
server_name test.test;
location / {
root cache; #制定個緩存文件的保存目錄
proxy_store on; #開啟本地緩存
proxy_store_access user:rw group:rw all:r; #設置緩存的讀寫規則
proxy_temp_path cache_tmp; #設置反向代理時接收的數據臨時存儲文件的目錄，該目錄會自動創建
#利用正則匹配緩存文件、目錄或符號鏈接是否存在，如果不存在再執行塊語句
if(!-e $request_filename){
proxy_pass http://192.168.78.128;
}
}}
臨時緩存（proxy_cache）
Nginx 服務器提供了 proxy_cache 指令設置臨時緩存。採用 md5 算法將請求鏈接進行 hash 後，根據具體配置生成緩存文件目錄，保存響應數據。
在緩存服務器上配置 nginx.conf 中的 **http** 塊。
#代理臨時目錄proxy_temp_path /usr/local/nginx/proxy_temp_dir; #設置緩存服務器接收內容服務器響應內容使用的臨時目錄#web緩存目錄和參數設置proxy_cache_path /usr/local/nginx/proxy_cache_dir levels=1:2 keys_zone=cache_one:50minactive=1m max_size=500m; #自定義保存目錄，
配置 server 塊：
server {
listen 80;
server_name test.test;
#增加兩個響應頭，用於獲取訪問的服務器地址與緩存是否成功
add_header X-Via $server_addr;
add_header X-Cache $upstream_cache_status;
location /{
proxy_cache cache_one; #設置緩存區域名稱
proxy_cache_key $host$uri$is_args$args; #以域名、uri、參數組合成web緩存的key，nginx根據key值哈希
proxy_cache_valid 200 10m; #對200狀態碼設置緩存時間
proxy_cache_valid 304 1m;
proxy_cache_valid any 1m; #其他未設置的緩存1分鐘
proxy_pass http://192.168.78.128;
}}
緩存清理配置
因為 Nginx 不支持清理制定 url 的緩存，需要藉助第三方模塊來實現。例如 ngx_cache_purge
- 備份已安裝的 Nginx
在添加 ngx_cache_purge 模塊之前，關閉 Nginx 服務，備份已有的 Nginx 服務。
cp -r /usr/local/nginx /usr/local/nginx_old2
- 重新編譯安裝 Nginx
在 github 獲取 ngx_cache_purge zip 包，並解壓安裝。
unzip ngx_cache_purge-master.zipmv ngx_cache_purge-master /usr/local/ngx_cache_purge#進入ngxin文件的解壓目錄配置一下cd nginx-1.10.1
./configure \
--prefix=/usr/local/nginx \
--with-http_ssl_module \
--add-module=/usr/local/ngx_cache_purge#編譯和安裝make && make install
- 配置緩存清理功能
使用 proxy_cache_purge 指令實現緩存清理。
注意：
- 指定的緩存區名稱和 proxy_cache_purge 指令中出現的緩存區名稱一致。
- key 值設置規則要一致。
- 清理緩存的 location 的編寫位置在所有 location 之前，防止其他正則 location 提前匹配。
location ~/purge(/.*){
allow 192.168.78.1;
deny all;
proxy_cache_purge cache_one $host$uri$is_args$args;}
如果有什麼錯誤的地方，希望大家能指出，一起學習進步。
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