Nginx快速入坑

天降萌男 Nginx

1. Nginx相关概念

1.1 什么是Nginx

Nginx 是高性能的 HTTP 和反向代理的服务器，处理高并发能力是十分强大的，能经受高负载的考验,有报告表明能支持高达 50,000 个并发连接数

1.2 反向代理

在学反向代理前，我们先来了解什么是正向代理：客户端通过代理服务器来访问目标资源，即需要在客户端配置代理服务器进行指定网站访问，这种代理服务就是正向代理

实际上客户端对代理是无感知的，因为客户端无需任何配置就可以访问，我们只需要将请求发送到反向代理服务器，由反向代理服务器去选择目标服务器获取数据后，再返回给客户端；从客户端看，反向代理服务器和目标服务器就是一个整体，所暴露的是代理服务器的地址，隐藏了正式服务器的ip地址；我们可以近似地把代理服务器地址看成域名，真实服务器地址就是159.75.209.XX

1.3 负载均衡

客户端发送多个请求到服务器，服务器处理请求，有一些可能要与数据库进行交互，服务器处理完毕后，再将结果返回给客户端。这种处理方式在以往架构单一，访问量和数据量少的情况下很常见。但如今如此高的访问量和数据量下，哪怕硬件的升级也很难满足当前性能需求，这时候集群的概念产生了，单个服务器解决不了，我们增加服务器的数量，然后将请求分发到多个服务器上，将原先请求集中到单个服务器上的情况改为将请求分发到多个服务器上，将负载分发到不同的服务器，也就是我们所说的负载均衡；就像货物太重，一匹马无法拉动，我们可以使用多匹马进行拉货。

1.4 动静分离

为了加快网站的解析速度，可以把动态页面和静态页面由不同的服务器来解析，加快解析速度。降低原来单个服务器的压力

2. 安装Nginx

该安装部分的演示都是基于腾讯云服务器下的，大家根据自身情况来安装；连接腾讯云后，我们要将所需要的文件上传到 /usr/src中

2.1 安装 pcre

解压 tar -zxvf 目标压缩包名称
进入目标文件夹
执行 ./configure
执行 make && make install
查看版本 pcre-config --version，如果显示版本号，就代表安装成功啦

2.2 安装 openssl& zlib

yum -y install make zlib zlib-devel gcc-c++ libtool openssl openssl-devel

2.3 安装 Nginx

解压 tar -zxvf 目标压缩包名称
进入目标文件夹
执行 ./configure
执行 make && make install
按下图操作，查看后台运行了nginx，就说明安装成功了
设置开放的端口号：sudo firewall-cmd --add-port=8081/tcp --permanent，这里我们设置成8081
查看linux防火墙开放的端口号，可以看到对应的端口号开启了
重启防火墙：firewall-cmd –reload
设置nginx监听的端口号：vi nginx/conf/nginx.conf把监听端口改成8081
在浏览器访问服务器的8081端口，出现下图，则说明nginx运行和访问成功了

如果安装过程中出现异常 cd.current_salt[0] = ~salt[0]，可以看这篇博文
开启防火墙：systemctl start firewalld
关闭防火墙：systemctl stop firewalld
查看防火墙状态：systemctl status firewalld

2.4 常用命令

以下命令均是在 /usr/local/nginx/sbin目录下执行的

命令	作用
`./nginx -v`	查看版本号
`./nginx`	启动nginx
`./nginx -s stop`	关闭nginx
`./nginx -s reload`	重加载nginx

3. Nginx配置

3.1 配置文件

Nginx的配置文件在 /usr/local/nginx/conf/nginx.conf，打开这个配置文件，整体可以分成以下三部分

全局块

从配置文件开始到 events 块之间的内容，主要会设置一些影响 nginx 服务器整体运行的配置指令，主要包括配
置运行 Nginx 服务器的用户（组）、允许生成的 worker process 数，进程 PID 存放路径、日志存放路径和类型以
及配置文件的引入等
worker_processes 1;
这是 Nginx 服务器并发处理服务的关键配置，worker_processes 值越大，可以支持的并发处理量也越多，但是
会受到硬件、软件等设备的制约

events

events 块涉及的指令主要影响 Nginx 服务器与用户的网络连接，常用的设置包括是否开启对多 work process
下的网络连接进行序列化，是否允许同时接收多个网络连接，选取哪种事件驱动模型来处理连接请求，每个 word
process 可以同时支持的最大连接数等

events{ worker_connections 1024; }
表示每个 work process 支持的最大连接数为 1024
这部分的配置对 Nginx 的性能影响较大，在实际中应该灵活配置

http块

这算是 Nginx 服务器配置中最频繁的部分，代理、缓存和日志定义等绝大多数功能和第三方模块的配置都在这里;需要注意的是：http 块也可以包括 http 全局块、server 块

http {
    include       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  logs/access.log  main;

    sendfile        on;
    #tcp_nopush     on;

    #keepalive_timeout  0;
    keepalive_timeout  65;

    #gzip  on;

    server {
        listen       8081;
        server_name  localhost;

        #charset koi8-r;

        #access_log  logs/host.access.log  main;

        location / {
            root   html;
            index  index.html index.htm;
        }

        #error_page  404              /404.html;

        # redirect server error pages to the static page /50x.html
        #
        error_page   500 502 503 504  /50x.html;
        location = /50x.html {
            root   html;
        }

        # proxy the PHP scripts to Apache listening on 127.0.0.1:80
        #
        #location ~ \.php$ {
        #    proxy_pass   http://127.0.0.1;
        #}

        # pass the PHP scripts to FastCGI server listening on 127.0.0.1:9000
        #
        #location ~ \.php$ {
        #    root           html;
        #    fastcgi_pass   127.0.0.1:9000;
        #    fastcgi_index  index.php;
        #    fastcgi_param  SCRIPT_FILENAME  /scripts$fastcgi_script_name;
        #    include        fastcgi_params;
        #}

        # deny access to .htaccess files, if Apache's document root
        # concurs with nginx's one
        #
        #location ~ /\.ht {
        #    deny  all;
        #}
    }


    # another virtual host using mix of IP-, name-, and port-based configuration
    #
    #server {
    #    listen       8000;
    #    listen       somename:8080;
    #    server_name  somename  alias  another.alias;

    #    location / {
    #        root   html;
    #        index  index.html index.htm;
    #    }
    #}


    # HTTPS server
    #
    #server {
    #    listen       443 ssl;
    #    server_name  localhost;

    #    ssl_certificate      cert.pem;
    #    ssl_certificate_key  cert.key;

    #    ssl_session_cache    shared:SSL:1m;
    #    ssl_session_timeout  5m;

    #    ssl_ciphers  HIGH:!aNULL:!MD5;
    #    ssl_prefer_server_ciphers  on;

    #    location / {
    #        root   html;
    #        index  index.html index.htm;
    #    }
    #}

}

http 全局块：http 全局块配置的指令包括文件引入、MIME-TYPE 定义、日志自定义、连接超时时间、单链接请求数上限等
server 块：这块和虚拟主机有密切关系，虚拟主机从用户角度看，和一台独立的硬件主机是完全一样的，该技术的产生是为了
节省互联网服务器硬件成本

每个 http 块可以包括多个 server 块，而每个 server 块就相当于一个虚拟主机；而每个 server 块也分为全局 server 块，以及可以同时包含多个 locaton 块

** 全局 server 块**：最常见的配置是本虚拟机主机的监听配置和本虚拟主机的名称或 IP 配置
location 块：一个 server 块可以配置多个 location 块；这块的主要作用是基于 Nginx 服务器接收到的请求字符串（例如 server_name/uri-string），对虚拟主机名称（也可以是 IP 别名）之外的字符串（例如前面的 /uri-string）进行匹配，对特定的请求进行处理。地址定向、数据缓存和应答控制等功能，还有许多第三方模块的配置也在这里进行

4. 配置实例

4.1 反向代理配置实例一

实现效果：打开浏览器，在浏览器地址栏输入地址 www.tiaotiao.com ，跳转到 liunx 系统 tomcat 主页面中

准备工作

在linux中安装和启动tomcat，这里就不赘述过程了（在tomcat的logs文件夹下执行 tail -f catalina.out 可以查看启动日志）
对外开放端口，firewall-cmd --add-port=8080/tcp --permanent，firewall-cmd –reload；查看已开放的端口号 firewall-cmd --list-all
在 windows 系统中通过浏览器访问 tomcat

访问过程分析
具体配置

在 C:\Windows\System32\drivers\etc 中对hosts进行域名和 ip 对应关系的配置，在最后面加上服务器ip和目标域名 159.75.209.XX www.tiaotiao.com
在 nginx 进行请求转发的配置（反向代理配置）
打开nginx/conf/中的nginx.conf

此时在浏览器访问 www.tiaotiao.com，无需加端口号，就可实现通过nginx访问到tomcat

4.2 反向代理配置实例二

实现效果：使用 nginx 反向代理，根据访问的路径跳转到不同端口的服务中，nginx 监听端口为 9001 ；
访问 http://192.168.17.129:9001/edu/a.html 直接跳转到 127.0.0.1:8080
访问 http:// 192.168.17.129:9001/vod/a.html 直接跳转到 127.0.0.1:8081

准备工作

准备两个 tomcat 服务器，一个 8080 端口，一个 8081 端口（记得在server.xml改端口号）
创建文件夹和测试页面（如：在tomcat文件夹的webapps中创建edu文件夹，在里面放一个html页面）

具体配置

继续在 nginx.conf 中配置，注意配置的格式
开放端口号9001 8080 8081
具体操作前面有展示

4.2.1 location指令说明

该指令用于匹配 URL，语法如下

location [= | ~ | ~* | ^~] uri {

}

=：用于不含正则表达式的 uri 前，要求请求字符串与 uri 严格匹配，如果匹配成功，就停止继续向下搜索并立即处理该请求
~：用于表示 uri 包含正则表达式，并且区分大小写
~*：用于表示 uri 包含正则表达式，并且不区分大小写
^~：用于不含正则表达式的 uri 前，要求 Nginx 服务器找到标识 uri 和请求字符串匹配度最高的 location 后，立即使用此 location 处理请求，而不再使用 location块中的正则 uri 和请求字符串做匹配

注意：如果 uri 包含正则表达式，则必须要有 ~ 或者 ~ 标识*

4.3 负载均衡配置实例

实现效果：浏览器地址栏输入地址 http://159.75.209.76/edu/a.html ，负载均衡效果，平均 8080和和 8081 端口中

准备工作和反向代理一样
具体配置
还是对nginx.conf进行配置

http{
...
  upstream myserver {
        ip_hash;
        server 159.75.209.76:8080 weight=1;
        server 159.75.209.76:8081 weight=1;
    }
...
  server{
      location / {
            ...
            proxy_pass http://myserver;
            root html;
            index  index.html index.htm;
        }
        ...
  }
}

效果演示
这时候在浏览器访问 http://159.75.209.76/edu/a.html ，可以看到a.html的内容在8081和8081反复交替，说明请求分发给了两个tomcat；略

4.3.1 分配方式(策略)

负载均衡即是将负载分摊到不同的服务单元，既保证服务的可用性，又保证响应足够快； Nginx 提供了几种负载均衡的分配方式(策略)

轮询（默认）

weight权重
weight 代表权,重默认为 1,权重越高被分配的客户端越多

upstream server_pool {
  server 192.168.5.21 weight = 10 ;
  server 192.168.5.22 weight = 10 ;
}

ip_hash
每个请求按访问 ip 的 hash 结果分配，这样每个访客固定访问一个后端服务器，可以解决 session 的问题

upstream server_pool {
ip_hash ;
  server 192.168.5.21:80 ;
  server 192.168.5.22:80 ;
}

fair （第三方）
按后端服务器的响应时间来分配请求，响应时间短的优先分配

upstream server_pool {
  server 192.168.5.21:80 ;
  server 192.168.5.22:80 ;
  fair ;
}

4.4 动静分离配置实例

Nginx的动静分离严格意义上说应该是动态请求跟静态请求分开，可以理解成使用 Nginx处理静态页面，Tomcat 处理动态页面。动静分离从目前实现角度来讲大致分为两种：一种是纯粹把静态文件独立成单独的域名，放在独立的服务器上，也是目前主流推崇的方案；另外一种方法就是动态跟静态文件混合在一起发布，通过 nginx 来分开

通过 location 指定不同的后缀名实现不同的请求转发。通过 expires 参数设置，可以使浏览器缓存过期时间，减少与服务器之前的请求和流量。具体 Expires 定义：是给一个资源设定一个过期时间，也就是说无需去服务端验证，直接通过浏览器自身确认是否过期即可，所以不会产生额外的流量。此种方法非常适合不经常变动的资源。（如果经常更新的文件，不建议使用 Expires 来缓存），我这里设置 3d，表示在这 3 天之内访问这个 URL，发送一个请求，比对服务器该文件最后更新时间没有变化，则不会从服务器抓取，返回状态码304，如果有修改，则直接从服务器重新下载，返回状态码 200

准备工作
在根目录下新建 data 文件夹，在这个文件夹下再分别创建静态资源文件夹image（放入图片）和动态资源文件夹www（放入a.html）
nginx配置

autoindex on; 代表将文件夹内的对象列出来；每次改完配置文件别忘了重加载nginx

效果演示

点击后可以获取图片

动态资源我们就直接访问 159.75.209.76/www/a.html 即可

4.5 高可用配置实例

前面我们使用了Nginx来对请求进行处理和分发，但是如果nginx也宕机了，那整个系统就瘫痪了，所以就需要一种高可用的nginx架构来保证系统的安全运行；具体见下图演示

准备工作

准备两台linux服务器
按照前面的配置安装
安装keepalived： yum install keepalived –y；安装之后，在 etc 里面生成目录 keepalived ，有文件 keepalived.conf

完成高可用配置（主从配置）

修改 /etc/keepalived/keepalivec.conf 配置文件

#全局配置
global_defs {
    notification_email {
    acassen@firewall.loc
    failover@firewall.loc
    sysadmin@firewall.loc
}
notification_email_from Alexandre.Cassen@firewall.loc
    smtp_server 192.168.17.129
    smtp_connect_timeout 30
    #访问主机
    router_id LVS_DEVEL # 可以通过 vi /etc/hosts 查看
}
#检测脚本
vrrp_script chk_http_port {
    script "/usr/local/src/nginx_check.sh"
    interval 2 #（检测脚本执行的间隔）
    weight 2 #权重
}#虚拟ip配置
vrrp_instance VI_1 {
   state BACKUP # 备份服务器上将 MASTER 改为 BACKUP
    interface ens33 //网卡
    virtual_router_id 51 # 主、备机的 virtual_router_id 必须相同
    priority 90 # 主、备机取不同的优先级，主机值较大，备份机值较小
    advert_int 1 #检查间隔
authentication {# 校验方式
    auth_type PASS
    auth_pass 1111
}
virtual_ipaddress {
    192.168.17.50 // VRRP H 虚拟地址
}
}

在 /usr/local/src 添加检测脚本

#!/bin/bash
A=`ps -C nginx –no-header |wc -l`
if [ $A -eq 0 ];then
/usr/local/nginx/sbin/nginx
sleep 2
if [ `ps -C nginx --no-header |wc -l` -eq 0 ];then
killall keepalived
fi
fi

启动两台服务器的nginx和keepalived
启动keepalived命令：systemctl start keepalived.service

效果测试-略
再浏览器访问虚拟ip，可以正常访问；把主服务器nginx 和和 keepalived 停止，再输入 192.168.17.50，依旧可以访问；可以通过 ip -a 查看当前linux的虚拟地址

5. Nginx原理

nginx的原理核心是两个进程，master和worker

nginx架构图

nginx工作原理图

5.1 一个master多个worker机制优势

可以使用 nginx –s reload 热部署，利用 nginx 进行热部署操作
每个 woker 是独立的进程，如果有其中的一个 woker 出现问题，其他 woker 独立的，继续进行争抢，实现请求过程，不会造成服务中断

worker 数和服务器的 cpu 数量相等是最为适宜的

# 设置 worker  数量。
worker_processes 4
#work 绑定 cpu(4 work 绑定 4cpu)。
worker_cpu_affinity 0001 0010 0100 1000
#work 绑定 cpu (4 work 绑定 8cpu 中的 4 个) 
worker_cpu_affinity 0000001 00000010 00000100 00001000

5.2 worker连接数问题

发送请求，占用了 woker 的2个或4个连接数
nginx 有一个个 master ，有四个 woker ，每个 woker 支持最大的连接数 1024 ，支持的最大并发数是多少？
- 普通的静态访问最大并发数是： worker_connections * worker_processes /2
- 而如果是 HTTP ** 作为反向代理**来说，最大并发数量应该是 **worker_connections * worker_processes/4 **

posted @ 2021-03-10 11:04 刘条条阅读(195) 评论(1) 编辑收藏举报

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刘条条

不以物喜，不以己悲