nginx常見面試題：負(fù)載均衡有哪些算法？

大家好，我是小林

很多同學(xué)簡歷的項(xiàng)目都有用到 nginx，今天我們來聊聊 nginx 常見的兩個(gè)面試題：

反向代理是什么？

負(fù)載均衡有哪些算法？

正向代理和反向代理

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01 正向代理（Forward Proxy）

正向代理是位于用戶設(shè)備和互聯(lián)網(wǎng)之間的服務(wù)器。它代理的是客戶端，是站在用戶一方的。其真實(shí)客戶端對于服務(wù)器不可見。

正向代理通常用于：

保護(hù)客戶端，隱藏客戶端真實(shí) IP，免受攻擊。

避免網(wǎng)絡(luò)瀏覽限制（科學(xué)上網(wǎng)）。

阻止訪問某些內(nèi)容。

提高訪問速度。通常代理服務(wù)器會有較大的硬盤緩沖區(qū)，將一些響應(yīng)結(jié)果緩存在服務(wù)器端，以便后續(xù)用戶取用。

02 反向代理（Reverse Proxy）

反向代理是一種服務(wù)器，它接受客戶端的請求，將請求轉(zhuǎn)發(fā)給網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，然后將結(jié)果返回給客戶端，就像代理服務(wù)器處理了請求一樣。

反向代理代理的是服務(wù)器，是和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器站在一方的。其真實(shí)服務(wù)器對于客戶端不可見。這就是它叫“反向”的原因。

反向代理可用于:

保護(hù)服務(wù)器，隱藏服務(wù)器真實(shí) IP。

負(fù)載均衡，根據(jù)訪問流量和服務(wù)器負(fù)載情況，將請求分發(fā)到不同服務(wù)器上。

緩存靜態(tài)內(nèi)容以及部分短時(shí)間的大量動(dòng)態(tài)請求。

作為應(yīng)用層防火墻提供防護(hù)。

加密/解密 SSL 通信。

負(fù)載均衡算法

負(fù)載均衡將網(wǎng)絡(luò)流量或一組任務(wù)以某種算法合理分配給各個(gè)處理節(jié)點(diǎn)，使得節(jié)點(diǎn)得到平等的使用，并及時(shí)可靠地返回結(jié)果給用戶。

負(fù)載均衡廣泛應(yīng)用于各種硬件軟件系統(tǒng)中，比如：

根據(jù) IP 地址進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)流量負(fù)載均衡。在服務(wù)進(jìn)行維護(hù)時(shí)，可以方便將網(wǎng)絡(luò)流量切換到臨時(shí)節(jié)點(diǎn)或降級的服務(wù)上。

根據(jù) HTTP 頭信息或請求字段進(jìn)行應(yīng)用程序負(fù)載均衡，用戶得到響應(yīng)的時(shí)間更短，并且可以提供分層服務(wù)，也方便服務(wù)擴(kuò)容時(shí)加入新的節(jié)點(diǎn)。

CDN 根據(jù)流量的來源，將流量導(dǎo)入相鄰地區(qū)的服務(wù)器，以獲得更短的響應(yīng)時(shí)間和更高的可用性。

下圖顯示了 6 種常見算法。

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01 靜態(tài)算法

循環(huán)（Round Robin）

客戶端請求按順序發(fā)送到不同的服務(wù)實(shí)例。通常要求服務(wù)是無狀態(tài)的。這種算法最簡單，但是也無法處理某個(gè)節(jié)點(diǎn)變慢或者客戶端操作有連續(xù)性的情況。

粘性循環(huán)（Sticky Round Robin）

這是對循環(huán)算法的一種改進(jìn)。如果 Alice 的第一個(gè)請求發(fā)送到服務(wù) A，那么接下來的請求也會發(fā)送到服務(wù) A。這種負(fù)載均衡可以確保一個(gè)用戶的請求都發(fā)往同一個(gè)服務(wù)節(jié)點(diǎn)，適合客戶端操作有連續(xù)性的情況。有時(shí)候該服務(wù)節(jié)點(diǎn)上會保存該用戶的一些狀態(tài)，避免去后端數(shù)據(jù)庫查詢。

加權(quán)循環(huán)（Weighted Round Robin）

管理員可以指定每個(gè)服務(wù)的權(quán)重。權(quán)重高的服務(wù)會比其他服務(wù)處理更多請求。

散列（IP/URL Hash）

該算法對傳入請求的 IP 或 URL 應(yīng)用哈希函數(shù)。根據(jù)哈希函數(shù)的結(jié)果將請求路由到相關(guān)服務(wù)。

02 動(dòng)態(tài)算法

最少連接（Least Connections）

新請求會發(fā)送到并發(fā)連接最少的服務(wù)節(jié)點(diǎn)。

響應(yīng)時(shí)間最少（Least Time）

新請求會發(fā)送到響應(yīng)時(shí)間最快的服務(wù)節(jié)點(diǎn)。這樣，某個(gè)服務(wù)節(jié)點(diǎn)變慢就不會阻塞后續(xù)請求處理了。

審核編輯：黃飛