Nginx 常规用法

Nginx简介

Nginx是一个高性能的HTTP和反向代理web服务器，同时也提供了IMAP/POP3/SMTP服务。Nginx是由伊戈尔·赛索耶夫为俄罗斯访问量第二的Rambler.ru站点（俄文：Рамблер）开发的，第一个公开版本0.1.0发布于2004年10月4日。2011年6月1日，nginx 1.0.4发布。

其特点是占有内存少，并发能力强，事实上nginx的并发能力在同类型的网页服务器中表现较好，中国大陆使用nginx网站用户有：百度、京东、新浪、网易、腾讯、淘宝等。在全球活跃的网站中有12.18%的使用比率，大约为2220万个网站。

Nginx 是一个安装非常的简单、配置文件非常简洁（还能够支持perl语法）、Bug非常少的服务。Nginx 启动特别容易，并且几乎可以做到7*24不间断运行，即使运行数个月也不需要重新启动。你还能够不间断服务的情况下进行软件版本的升级。

Nginx代码完全用C语言从头写成。官方数据测试表明能够支持高达 50,000 个并发连接数的响应。

Nginx作用

Nginx有三大作用

• 反向代理
• 负载均衡
• 静动分离

反向代理

正向代理，类似于玩Steam开加速器或者梯子,代理客户端

反向代理，服务器网站代理，代理服务器，不知道真实的服务器IP，类似百度，只知道域名

负载均衡

轮询,服务器请求分配均匀

加权轮询，根据权限比分配服务器请求

静动分离

将静态资源如css，js，图片，动图等放入Nginx，让Nginx渲染资源

安装Nginx

Docker安装nginx

拉镜像

docker pull nginx

Run一个临时容器拷贝文件

docker run --name nginx -p 8080:80 -d nginx

nginx配置文件目前都在/etc/nginx/conf.d/*.conf ，因为nginx.conf的配置文件都指向了这个目录。查看nginx.conf配置docker exec -it nginx cat /etc/nginx/nginx.conf

user  nginx;
worker_processes  auto;

error_log  /var/log/nginx/error.log notice;
pid        /var/run/nginx.pid;


events {
    worker_connections  1024;
}


http {
    include       /etc/nginx/mime.types;
    default_type  application/octet-stream;

    log_format  main  '$remote_addr - $remote_user [$time_local] "$request" '
                      '$status $body_bytes_sent "$http_referer" '
                      '"$http_user_agent" "$http_x_forwarded_for"';

    access_log  /var/log/nginx/access.log  main;

    sendfile        on;
    #tcp_nopush     on;

    keepalive_timeout  65;

    #gzip  on;

    include /etc/nginx/conf.d/*.conf;
}

拷贝配置文件

mkdir -p /docker/data/nginx

#配置文件 
docker cp nginx:/etc/nginx/conf.d    /docker/data/nginx

#静态资源-html/js/css
docker cp nginx:/usr/share/nginx/html   /docker/data/nginx/staticfile

移除测试容器

docker  rm -f nginx

Run容器，8082是自定义端口,可自行添加和配置

docker run -d \
-p 8081:80 \
-p 8082:8082 \
--name nginx \
-v /docker/data/nginx/conf.d:/etc/nginx/conf.d \
-v /docker/data/nginx/staticfile:/usr/share/nginx \
nginx

访问http://192.168.1.5:8081/，这是conf.d目录的default.conf配置文件监听了80端口访问默认界面

Nginx配置

在/docker/data/nginx/conf.d中新建一个myapp.conf的配置文件(名字可以自定义)。可以添加以下配置。

正常配置

server {
    listen 8080;
    server_name location;
    #set $root /usr/share/nginx;
    #root $root;

    #设置字符集
    charset utf-8;

    location / {
        charset utf-8;
        root html;
        index index.html index.htm;
        # 本机的8080请求都转发至http://192.168.1.5:8080
        proxy_pass http://192.168.1.5:8080;

        # 请求头

        # 真实的客户端IP
        proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
        # 请求头中Host+Port信息
        proxy_set_header Host $host:$proxy_port;
        # 代理路由信息，此处取IP有安全隐患
        proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
        # 真实的用户访问协议
        proxy_set_header X-Forwarded-Proto $scheme;
        # 编码
        proxy_set_header Accept-Encoding "";
    }

    #不同路由走不同的服务器
    location /app {
        proxy_pass  http://192.168.1.6:8080/app;
    }

    #报错html界面响应
    error_page 404 /404.html;
    error_page 500 502 503 504 /50x.html;
    location = /50x.html {
        root html;
    }

    # json响应
    error_page 500 502 503 504 /respon_500.json;
    location = /respon_500.json {
         default_type application/json;
         return 403 '{"code":"500","status":"error","message":"Server Error"}';
    }
}

负载均衡

#三台机器随机分配资源
upstream myapp {
    server 192.168.0.100:8088;
    server 192.168.0.101:8088;
    server 192.168.0.102:8088;
}

#三台机器均匀分配资源
upstream myapp2 {
    server 192.168.0.100:8088 weight=1;
    server 192.168.0.101:8088 weight=1;
    server 192.168.0.102:8088 weight=1;
}

#第三台访问次数最多,等于1+2的总和
upstream myapp3 {
    server 192.168.0.100:8088 weight=1;
    server 192.168.0.101:8088 weight=2;
    server 192.168.0.102:8088 weight=3;
}

# ip_hash是将每个请求按照访问ip的hash结果进行分配，这种方式可以保证同一个用户会固定访问一个后端服务器。优点：可以保证session会话，解决服务器之间session不能共享的问题。  
# 一旦使用了ip_hash，当我们需要移除一台服务器的时候，不能直接删除这个配置项，而是需要在这台服务器配置后面加上关键字down，表示不可用。因为如果直接移除配置项，会导致hash算法发生更改，后续所有的请求都会发生混乱。
upstream myapp4  {
　　ip_hash;

　　server 192.168.0.100:8080;
　　server 192.168.0.101:8080;
　　server 192.168.0.102:8080  down;
}


server {
    listen 8082;
    server_name location;

    location / {
        proxy_pass http://myapp;
        #当访问其中一台节点挂了，尝试连接另一台节点的时间间隔
        proxy_connect_timeout 1s;
    }
}

负载均衡关键字

resolver 10.0.0.1;

upstream myapp  {
　　server 192.168.0.100:8080;
　　server 192.168.0.101:8080 down;
　　server 192.168.0.102:8080 backup;
    server 192.168.136.136:8000 slow_start=30s;
    server 192.168.136.136:8080 max_conns = 1024;
    server 192.168.136.136:8081 max_conns=1024 max_fails=3 fail_timeout=10 slow_start=30s;
    server example.com resolve;
    queue 100 timeout=70; #此参数可以不加
}

• down：说明服务器暂不可用,用来标识某台服务器不参与负载均衡，该状态的使用场景是某台服务器需要停机维护时设置为down，或者发布新功能时
• backup：用来标识将该服务器视作备份服务器，当主服务器不能工作时，备份服务器会开启工作
• slow_start：设置时间段，在此期间服务器将从0到正常值逐渐恢复它的权重，当服务器从不健康变成健康，或者服务器从被标记为不可到达一段时间后变成可到达时。默认值是0, 表示关闭缓慢启动功能。
• max_conns：用来设置最大活动链接数，当设置为 0 时，标识不限制最大活动链接。如果设置了queue,当max_conns最大连接数达到max_conns限制值，请求将会排放到一队列中，队列由queue指令设置其容纳请求的最大数量。以上例为例，backend1最大连接数为1024，超出则存放在队列中，当队列已满100请求数而此时又没有可选的上游服务器处理时，如果设置了timeout可选性参数，超出此timeout时间，则客户端会收到错误提示
• max_fails/fail_timeout ：两个参数是配合使用的，max_fails = number 是指：设置允许请求代理服务器最大的失败次数。 fail_timeout 是指：代理服务器在经过 max_fails =number 次失败后，服务器暂停的时间，单位为秒，默认10秒。如果192.168.136.136:8081被请求时，达到了最大失败次数3次，则服务器会暂停10秒【之前的三次请求由代理服务器完成正常响应】，也就是说在这10秒内，无法访问主服务器，如果10秒后主服务器恢复正常，则主服务器继续工作，如果10秒依旧无法正常工作，则继续由备份服务器工作。
• resolve：监视域名对应的服务器IP地址的变化，并自动修改upstream配置而不需要重启nginx服务器(1.5.12版本)。

动静分离

这个需要nginx容器中存在静态文件，直接访问nginx的静态文件，不访问服务器资源。

server {

    #set $root /usr/share/nginx;
    #root $root;

    location /webTestProject/ {
        root /usr/myTestData/;
    }
    location /image/ {
        root /static;
        #设置缓存的过期时间为1小时
        expires 1h; 
        # 浏览器访问展现目录结构
        autoindex  on;
    }
    location ~ .*\.(htm|html|ico|gif|jpg|jpeg|png|bmp|swf|ioc|rar|zip|txt)$ {
        root /static;
        expires 30d;
    }
    location ~ .*\.(js|css)?$ {
        root /static;
        expires 1h;
    }
    #error_page  404              /404.html;
    error_page 500 502 503 504 /50x.html;
    location = /50x.html {
        root html;
    }
}

Nginx 限流

Nginx 限流方式：

• 连接数限速：ngx_http_limit_conn_module用来限制单位时间内的请求数，即速率限制,采用的漏桶算法 "leaky bucket"
• 按请求速率限速：ngx_http_limit_req_module用来限制同一时间连接数，即并发限制
• server max_conns：服务端IP限流，参考上面负载均衡关键字文档

其中ngx_http_limit_conn_module模块可以根据源IP限制单用户并发访问的连接数或连接到该服务的总并发连接数

示例

limit_req_zone $binary_remote_addr zone=one:10m rate=10r/s;
limit_req_zone $binary_remote_addr $uri zone=two:10m rate=1r/s;               # $uri:不带客户端请求参数
limit_req_zone $binary_remote_addr $request_uri zone=thre:10m rate=1r/s;      # $request_uri:带客户端请求参数
limit_req_status 503; #配置被限流后返回的状态码，默认返回503，此配置可以定义在server级别,也可以定义location 级别
limit_conn_zone $binary_remote_addr zone=one:10m;
limit_conn_zone $server_name zone=perserver:10m;
limit_conn_status 503;  
limit_conn_log_level error;  #配置记录被限流后的日志级别，默认error级别

server {
    location /search/ {
        limit_conn one 100;
        limit_req zone=one burst=5 nodelay;
    }

第一段配置

1. limit_req_zone和limit_conn_zone代表两个两种方式配置
2. $binary_remote_addr：表示通过remote_addr这个标识来做限制，binary_的目的是缩写内存占用量，是限制同一客户端ip地址
3. zone=one/two：表示生成一个大小为10M，名字为one的内存区域
4. rate=10r/s：表示1秒钟不超过10个请求

按连接数限速

示例

http {
    limit_conn_zone $binary_remote_addr zone=one:10m;
	limit_conn_zone $server_name zone=perserver:10m;
    ...
    server {
        ...
        location /search/  {
            limit_conn one 100;
            limit_conn perserver 1000;
            limit_conn_status 503;  
        }
    }
}

说明：

1. limit_conn one 表示限制每个客户端IP的最大并发连接数100
2. limit_conn perserver 表示该服务提供的总连接数不得超过1000,超过请求的会被拒绝

按请求速率限速

limit_req_zone $binary_remote_addr zone=one:10m rate=2r/s;
limit_req_zone $binary_remote_addr zone=two:10m rate=2r/s;
limit_req_zone $binary_remote_addr zone=three:10m rate=2r/s;
server { 
	location / { 
		limit_req zone=one;
		limit_req zone=two burst=4;
		limit_req zone=three burst=4 nodelay;
                limit_req_status 503;
	}
}

• one：上述规则限制了每个IP访问的速度为2r/s。Nginx的限流统计是基于毫秒的，我们设置的速度是2r/s，转换一下就是500ms内单个IP只允许通过1个请求，从501ms开始才允许通过第二个请求。
• two: burst配置的意思是设置一个大小为4的缓冲区当有大量请求（爆发）过来时，超过了访问频次限制的请求可以先放到这个缓冲区内。但是请注意：burst的作用是让多余的请求可以先放到队列里，慢慢处理。如果不加nodelay参数，队列里的请求不会立即处理，而是按照rate设置的速度，以毫秒级精确的速度慢慢处理。
• three：nodelay参数允许请求在排队的时候就立即被处理，也就是说只要请求能够进入burst队列，就会立即被后台worker处理。nodelay参数要跟burst一起使用才有作用。如果没有设置，则所有请求会等待排队。

限制下载速度

location /download {
    limit_rate 128k;
  }

如果想设置用户下载文件的前 10m 大小时不限速，大于 10m 后再以 128kb/s 限速可以增加以下配内容，修改 nginx.conf 文件

location /download {
       limit_rate_after 10m;
       limit_rate 128k;
 }

静态资源不限流

保持所有限流：

location / {
    limit_req zone=one;
    proxy_pass http://myapp;
}

静态资源不限流：

location ~* \.(js|css|png|jpg|jpeg|gif|ico)$ {
	proxy_pass http://myapp;
}

限流正常配置

map $remote_addr $rt_filtered_ip {
        default $binary_remote_addr;
        1.2.3.4 "";
        4.4.4.4 "";
}
 
or
 
geo $rt_filtered_ip {
    default        $binary_remote_addr;
 
    127.0.0.1      "";
    192.168.1.0/24 "";
    10.1.0.0/16    "";
 
    ::1            "";
    2001:0db8::/32 "";
 
    1.2.3.4        ""
}
 
limit_conn_zone $binary_remote_addr zone=perip:10m;
limit_conn_zone $server_name zone=perserver:10m;
limit_conn_zone $host$uri zone=peruri:10m;
limit_req_zone $rt_filtered_ip zone=qps:10m rate=1r/s;
 
server {
 
 
        location = /wp-login.php {
            limit_req zone=qps burst=5 nodelay;
            limit_conn perip 10;
            limit_conn perserver 100;
            limit_rate 500k;
            include fastcgi_params;
            fastcgi_pass 127.0.0.1:9000;
        }
}

$binary_remote_addr是限制同一客户端ip地址；
$server_name是限制同一server最大并发数；
limit_conn为限制并发连接数；
limit_rate为限制下载速度；

文档

• Nginx中文文档
• nginx黑名单和白名单
• 从入门到精通-Nginx，图文并茂、负载均衡、动静分离、虚拟主机
• Nginx限速模块初探
• 死磕nginx系列--nginx 限流配置