上一個章節，我們學習了負載均衡的理論知識，那麼是不是把應用部署多套，前面掛一個負載均衡的軟件或硬件就可以應對高併發了？其實還有很多問題需要考慮。比如：
1. 當一台服務器掛掉，請求如何轉發到其他正常的服務器上？
2. 掛掉的服務器，怎麼才能不再訪問？
3. 如何保證負載均衡的高可用性？
等等等等...
讓我們帶着這些問題，實戰學習一下 Nginx 的配置和使用。
1. 前置概念
在正式介紹 Nginx 之前，首先讓我們先了解一下概念。
1. 中間件
干 IT 太累了，我準備辭職開了個燒烤攤，賣羊肉串；
賣羊肉串首先就得有羊肉，於是我就聯繫了很多養殖場，我又是一個比較負責任的人，為了保證羊肉的質量，我就去考察了一家又一家養殖場，同時我也是個“小氣”的人，所以我考察過程中，和對方談判、比價，最終選了一個養殖場作為我的羊肉供應商，為我提供羊肉。
經營了一陣子，這個養殖場提供的羊肉質量沒有以前好了，那麼我就重新考察、談判、比價，如此反覆，我投入了大量的時間和精力。
於是我找到了一個信得過的代理公司，約定要羊肉的質量和數量，談好價錢，以後我只找代理商拿貨，具體代理商找的哪家養殖場我不去過問，甚至代理商可以送貨上門。
在這個例子裏面，賣燒烤就是業務，我的燒烤攤是業務端，養殖場是底層，而 這個信得過的代理公司，就是中間件。
2. 正向代理和反向代理
正向代理：我住在北京，但是想回老家買套房，但是我沒辦法親自回老家考察，於是我就派我的管家回老家考察；管家就是正向代理服務器；正向代理服務器代表了客戶端，在正向代理的過程中，服務端只和代理服務器打交道（房東只和我的管家談），並不知道真正的客戶端是誰。
反向代理：我住在北京，但是想回老家買套房，但是我沒辦法親自回老家考察，於是我打個電話聯繫了老家的房屋中介去辦這件事兒；房屋中介就是反向代理；這裏的反向代理，代表的是房東，在反向代理的過程中，客戶端只和反向代理服務器打交道，並不知道真正的服務端是誰。
當然，我的管家也可以聯繫我老家的房屋中介，那麼架構圖就會變成：
2. Nginx 的概念
了解完上面的幾個概念，那麼 Nginx 的概念理解起來就簡單很多了：
Nginx 就是一個開源的、高性能的、可靠的 Http 中間件； 它經常被用作 Http 代理、反向代理、負載均衡等等，當然它也能做正向代理，但是實際很少有這麼用的。
3. 最簡單的 Nginx 使用示例
本章節項目的代碼：chapter3
Step 1. 部署多套環境
我們將章節 1 中的項目 chapter1 複製出來一份，改名為 chapter3，表示是第 3 章節的項目，同時修改：
1. pom.xml 中的 artifactId 修改為 chapter3
2. application.yml 中的 server.port 修改成 8089
這樣我們分別啟動 chapter1 和 chapter3，這樣就相當於把相同的項目部署了兩套，端口分別是 8088 和 8089 。
Step 2. 下載 Nginx
我們可以在 Nginx 的官網 下載我們所需的版本，因為我使用 windows 環境開發，所以我在這裏就選擇了 nginx/Windows-1.14.2 這個版本。
下載完成解壓縮，不需要額外的安裝，可以直接使用。
Step 3. 配置 Nginx
進入 nginx-1.14.2\conf 目錄下，用文本編輯器打開 nginx.conf，對配置文件進行如下修改：
1. 在 http 中增加 upstream，並配置兩台環境的地址；
2. 在 http.server.location 中增加 proxy_pass 的配置；
http {
...
#增加 upstream 的配置，其中 myserver 是自己起的名字
upstream myserver{
server 127.0.0.1:8088; #有幾套環境，就配置幾條
server 127.0.0.1:8089;
}
server {
listen 80;
server_name localhost;
#charset koi8-r;
#access_log logs/host.access.log main;
location / {
root html;
index index.html index.htm;
proxy_pass http://myserver; #增加，其中 http://myserver 的 myserver 要和上文對應
}
}
}
...
}
完整配置文件請參考：nginx.conf
Step 4. 啟動 Nginx
我們可以直接雙擊 nginx-1.14.2 目錄下的 nginx.exe 啟動；也可以通過 cmd 命令打開控制台，進入 nginx-1.14.2 目錄執行如下命令啟動 Nginx：
start nginx //啟動 Nginx ；啟動后可能一閃而過，我們可以看一下任務管理器是否有名字叫做 nginx.exe 的進程
nginx.exe -s stop //停止 Nginx
nginx.exe -s quit //停止 Nginx
Step 5. 測試 Nginx
讓我們測試一下 Nginx 是否配置並啟動成功，打開瀏覽器輸入：
http://127.0.0.1/queryAdmin
注意這裏並沒有加端口號，是因為 url 中沒有端口號的時候表示端口號為 80，而我們 Nginx 的配置文件中，監聽的正是 80 端口 (listen 80)；我們可以在瀏覽器中看到服務返回的結果：
User : Admin
這就說明 Nginx 已經轉發了我們的請求到了服務端，並正確返回，那麼負載均衡是如何體現的呢？讓我們多刷新幾次瀏覽器，然後看看後台日誌：
我前後一共調用了 5 次服務，可以看到兩個服務端分別接收到了 2 次和 3 次請求，負載均衡達到了效果。
4. Nginx 常見的路由策略
1. 輪詢法
最簡單的輪詢法，多餘的配置不需要增加。
upstream myserver{
server 127.0.0.1:8088; # 有幾套環境，就配置幾條
server 127.0.0.1:8089;
}
2. 源地址哈希法
使用 ip_hash 關鍵字，每一個請求，都按 hash(IP) 的結果決定訪問哪台服務器；
upstream myserver{
ip_hash; # hash(IP)
server 127.0.0.1:8088; # 有幾套環境，就配置幾條
server 127.0.0.1:8089;
}
如果我們本地測試，多次訪問接口，可以發現請求永遠落到同一個服務上，因為本地 IP 一直沒有改變。
3. 加權輪詢法
使用 weight 關鍵字，設置每台服務器的權重；
upstream myserver{
server 127.0.0.1:8088 weight=1; # 20% 請求會發給8088
server 127.0.0.1:8089 weight=4;
}
4. 最小連接數法
根據每個服務器節點的連接數，動態地選擇當前連接數最少的服務器轉發請求；
upstream myserver{
least_conn;
server 127.0.0.1:8088;
server 127.0.0.1:8089;
}
5. 最快響應速度法
根據每個服務器節點的響應時間（請求的往返延遲），動態地選擇當前響應速度最快的服務器轉發請求；需要額外安裝 nginx-upstream-fair 模塊。
upstream myserver{
fair; # 額外安裝 nginx-upstream-fair 模塊
server 127.0.0.1:8088;
server 127.0.0.1:8089;
}
6. URL 哈希算法
對 URL 進行 Hash 運算，根據結果來分配請求，這樣每個 URL 都可以訪問到同一個服務端；當服務端有緩存的時候，比較有效。
upstream myserver{
hash $request_uri;
server 127.0.0.1:8088; # 有幾套環境，就配置幾條
server 127.0.0.1:8089;
}
也可以安裝第三方模塊，比如我們要使用 URL 一致性哈希算法，那麼我們可以安裝 ngx_http_upstream_consistent_hash 模塊。
upstream myserver{
consistent_hash $request_uri;
server 127.0.0.1:8088;
server 127.0.0.1:8089;
}
參考資料：Upstream Consistent Hash
5. Nginx 常用功能
5.1 請求失敗重試
當一台服務器掛掉，請求如何轉發到其他正常的服務器上？
我們可以先做個試驗，就是關閉 8089 端口的服務，只保留 8088 端口的服務，然後調用幾次接口，如果其中一次調用長時間不返回（瀏覽器訪問狀態圖標一直在打轉），表示本次請求發送到了 8089 端口，那麼讓我們等待一段時間…大約一分鐘之後，8080 端口服務的後台日誌，打印出來日誌，調用端接收到了返回，這說明：
- Nginx 默認有失敗重試機制；
- 默認的超時時間為 60s 。
這裏的超時時間是可以修改的，需要在 http.server.location 中增加如下配置：
location / {
root html;
index index.html index.htm;
proxy_pass http://myserver;
proxy_connect_timeout 5; # 連接超時時間
proxy_send_timeout 5; # 發送數據給後端服務器的超時時間
proxy_read_timeout 5; # 後端服務器的相應時間
#proxy_next_upstream off; # 是否要關閉重試機制
}
完整配置文件請參考：設置超時重試時間5秒-nginx.conf
不過這裏要注意一點，如果設置了服務器相應超時時間(比如設置了 10s )，萬一應用的業務處理時間比較慢(業務處理花費了 15s )，那麼會導致 Nginx 超時重試，那麼可能會造成重複處理。
5.2 後端服務器節點健康狀態檢查
如果掛掉一台服務器，路由到這台服務器請求每次都要等到超時時間過去，才能發起重試，如果 Nginx 不再把請求發送給掛掉的服務器，那就省事多了；
這就叫做“後端服務器節點健康狀態檢查”。
如果不安裝第三方模塊，可以做如下配置完成“後端服務器節點健康狀態檢查”：
1. 設置超時時間：
location / {
root html;
index index.html index.htm;
proxy_pass http://myserver;
proxy_connect_timeout 5; # 連接超時時間
proxy_send_timeout 5; # 發送數據給後端服務器的超時時間
proxy_read_timeout 5; # 後端服務器的相應時間
#proxy_next_upstream off; # 是否要關閉重試機制
}
2. 設置嘗試重試的次數：
upstream myserver{
server 127.0.0.1:8088 max_fails=1 fail_timeout=100s;
server 127.0.0.1:8089 max_fails=1 fail_timeout=100s;
}
其中 max_fails 表示最多失敗次數，fail_timeout 表示在一個時間段內，服務器不會再次嘗試訪問；上面的配置表示在 100s 內，只要超時失敗 1 次，就不再訪問該服務器。
完整配置文件請參考：設置超時重試時間5s-失敗1次100秒之內不再訪問-nginx.conf
除此之外，我們還可以安裝第三方模塊來實現“後端服務器節點健康狀態檢查”：
- nginx_upstream_check_module
- ngx_http_healthcheck_module
5.3 Nginx 的高可用
以為使用 Nginx ，部署了多台應用服務器，可以保證應用服務器的高可用（掛掉一台，還有其他服務器可以用）；
但是如何保證負載均衡的高可用性？也就是萬一 Nginx 掛了怎麼辦？
Nginx 同樣也需要部署多台，架構大概是這個樣子的：
現在應用比較廣泛的是利用 keepalived 實現 Nignx 的高可用：
5.4 其他
除了以上的常見功能，強大的 Nginx 還可以：
- 限制 IP 訪問頻率和帶寬佔用；
- 緩存靜態資源；
- 文件壓縮；
- TCP 負載；
- 防盜鏈；
- 等等等等…
總結
我們現在的架構已經變成了：
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