项目——负载均衡在线OJ

**项目名称:** 负载均衡在线 OJ (Online Judge)

**背景:**

在线 OJ 是一种基于网络的程序评估平台，允许用户提交自己的编程解决方案，并通过自动测试系统来评估其正确性。随着用户数量的增长，传统的单机部署方式已经无法满足需求。因此，我们需要设计一个负载均衡的在线 OJ 系统，以确保高性能、可扩展性和高可用性。

**目标:**

1. 设计一个高性能、高可扩展性的负载均衡系统。
2. 实现自动测试系统，评估用户提交的解决方案。
3. 提供友好的用户界面和管理后台。
4. 保证系统的高可用性和安全性。

**技术选型:**

1. **前端:** 使用 React.js 构建用户界面和管理后台。
2. **后端:** 使用 Node.js 和 Express.js 构建 API服务。
3. **数据库:** 使用 MongoDB 存储用户信息、问题数据和测试结果。
4. **负载均衡:** 使用 NGINX Plus 作为反向代理和负载均衡器。

**系统架构:**

1. **用户端:**
* 用户通过浏览器访问在线 OJ 网站。
* 前端使用 React.js 构建用户界面，提供问题列表、提交解决方案功能等。
2. **后端:**
* 后端使用 Node.js 和 Express.js 构建 API服务，处理用户请求和数据交互。
* 使用 MongoDB 存储用户信息、问题数据和测试结果。
3. **负载均衡器:**
* NGINX Plus 作为反向代理和负载均衡器，分发请求到多个后端实例。
4. **自动测试系统:**
* 使用 Python 脚本构建自动测试系统，评估用户提交的解决方案。

**负载均衡算法:**

1. **轮询算法:** NGINX Plus 会按照一定顺序分发请求到多个后端实例。
2. **IP Hash 算法:** NGINX Plus 会根据客户端 IP 地址计算一个哈希值，决定将请求分发到哪个后端实例。

**代码示例:**

### 前端 (React.js)

jsximport React, { useState } from 'react';

function ProblemList() {
 const [problems, setProblems] = useState([]);

 useEffect(() => {
 fetch('/api/problems')
 .then(response => response.json())
 .then(data => setProblems(data));
 }, []);

 return (
 <div>
 <h1>Problem List</h1>
 <ul>
 {problems.map(problem => (
 <li key={problem.id}>
 <a href={`/problems/${problem.id}`}>{problem.title}</a>
 </li>
 ))}
 </ul>
 </div>
 );
}

javascriptconst express = require('express');
const app = express();
const mongoose = require('mongoose');

mongoose.connect('mongodb://localhost:27017/online-judge', { useNewUrlParser: true, useUnifiedTopology: true });

const Problem = mongoose.model('Problem', {
 title: String,
 description: String,
});

app.get('/api/problems', async (req, res) => {
 const problems = await Problem.find().exec();
 res.json(problems);
});

nginxhttp {
 upstream backend {
 server localhost:3000;
 server localhost:3001;
 server localhost:3002;
 }

 server {
 listen80;

 location / {
 proxy_pass  /> proxy_set_header Host $host;
 proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
 }
 }
}