Nginx

易曦翰 2022/10/30 Nginx

# Nginx

# Nginx 简介

# 什么是 Nginx

Nginx 可以作为静态页面的 web 服务器，同时还支持 CGI 协议的动态语言，比如 perl、php 等。但是不支持 java。Java 程序只能通过与 tomcat 配合完成。

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。

Nginx 简介 (opens new window)

Nginx官网 (opens new window)

# 正向代理

正向代理：如果把局域网外的 Internet 想象成一个巨大的资源库，则局域网中的客户端要访问 Internet，则需要通过代理服务器来访问，这种代理服务就称为正向代理。

需要在客户端配置代理服务器进行指定网站访问

# 反向代理

反向代理，其实客户端对代理是无感知的，因为客户端不需要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，在返回给客户端，此时反向代理服务器和目标服务器对外就是一个服务器，暴露的是代理服务器地址，隐藏了真实服务器 IP 地址。

# 负载均衡

增加服务器的数量，然后将请求分发到各个服务器上，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

# 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。

# Nginx 安装

# 相关资源下载

Nginx下载地址 (opens new window)

xshell下载地址 (opens new window)

# Nginx 安装

使用 xshell 连接 Linux 服务器

安装 pcre 依赖

联网下载 pcre 压缩文件依赖

wget http://downloads.sourceforge.net/project/pcre/pcre/8.37/pcre-8.37.tar.gz

解压压缩文件
```
tar -zxvf pcre-8.37.tar.gz
```
1
安装 pcre
```
./configure
make && make install
```
1
2
查看 pcre 版本号
```
pcre-config --version
```
1

安装 openssl 、zlib 、 gcc 依赖

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

安装 Nginx

tar -zxvf nginx-1.20.1.tar.gz
./configure
make && make install

1
2
3

启动 Nginx

cd /usr/local/nginx/sbin
./nginx

1
2

访问 Nginx

http://yixihan.chat/
http://110.42.138.132/

1
2

url (opens new window)

开放端口

在 windows 系统中访问 linux 中 nginx，默认不能访问的，因为防火墙问题

关闭防火墙
开放访问的端口号，80 端口

# 查看开放的端口号
firewall-cmd --list-all
# 设置开放的端口号
firewall-cmd --add-service=http –permanent
firewall-cmd --add-port=80/tcp --permanent
# 重启防火墙
firewall-cmd --reload

1
2
3
4
5
6
7

# Nginx 常用命令

ps : Nginx 所有操作都必须在 /usr/local/nginx/sbin 目录中

# 进入 nginx 目录中
cd /usr/local/nginx/sbin

# 1. 查看 nginx 版本号
./nginx -v

# 2. 启动 nginx
./nginx

# 3. 停止 nginx
./nginx -s stop

# 4. 重新加载 nginx
./nginx -s reload

# 5. 查看 nginx 运行PID
ps -ef| grep nginx

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17

# Nginx 配置文件

# Nginx 配置文件位置

/usr/local/nginx/conf/nginx.conf

vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf

# Nginx 配置文件内容

Nginx 配置文件分为三个部分

全局块
events 块
http 块

# 全局块

配置服务器整体运行的配置指令

比如 worker_processes 1;处理并发数的配置

# events 块

影响 Nginx 服务器与用户的网络连接

比如 worker_connections 1024 ==> 支持的最大连接数为 1024

# 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。

http 块还包含两部分： http 全局块 server 块

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。

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。

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

# Nginx 配置实例 - 反向代理

# 反向代理实例一

实现效果

实现效果：使用 nginx 反向代理，访问 www.123.com 直接跳转到服务器的127.0.0.1:8080

# 准备工作

安装 tomcat 并启动

ps : 需要有 jdk

linux 版 tomcat 下载 (opens new window)

tar -zxvf apache-tomcat-9.0.43.tar.gz
cd apache-tomcat-9.0.43/bin/
./startup.sh

1
2
3

对外开放 8080 端口

firewall-cmd --add-port=8080/tcp --permanent
firewall-cmd --reload
firewall-cmd --list-all

1
2
3

访问 tomcat

# 访问过程分析

# 具体配置

在 windows 系统的 host 文件进行域名和 ip 对应关系的配置

打开 host 文件 host 文件位置 : C:\Windows\System32\drivers\etc

添加内容

# nginx 学习 (主机名 IP 地址 域名) 
110.42.138.132 www.123.com

1
2

测试访问

修改 nginx.conf 配置并重新加载 nginx

# 打开 nginx.conf
vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf

# 修改配置
server_name 主机IP地址;
proxy_pass http://127.0.0.1:8080;

# 重新加载 nginx
/usr/local/nginx/sbin/nginx -s reload

1
2
3
4
5
6
7
8
9

测试

# 反向代理实例二

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://110.42.138.132:9001/edu/ 直接跳转到 127.0.0.1:8080

访问 http:// 110.42.138.132:9001/vod/ 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
创建文件夹和测试页面

测试

# 具体配置

修改 nginx.conf 配置并重新加载 nginx

# 打开 nginx.conf
vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf

# 修改配置
server {
	listen 9001;
	server_name 110.42.138.132;

	location ~ /edu/ {
		proxy_pass http://127.0.0.1:8080;
	}

	location ~ /vod/ {
		proxy_pass http://127.0.0.1:8081;
	}
}


# 重新加载 nginx
/usr/local/nginx/sbin/nginx -s reload

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20

开放端口号

firewall-cmd --add-port=8081/tcp --permanent
firewall-cmd --add-port=9001/tcp --permanent
firewall -cmd --reload

1
2
3

测试

# location 指令说明

该指令用于匹配 URL。

语法如下：

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

}

1
2
3

= ：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*

# Nginx 配置实例 - 负载均衡

实现效果

浏览器地址栏输入地址 http://110.42.138.132/edu/a.html，负载均衡效果，平均 8080 和 8081 端口中

# 准备工作

准备两台 tomcat 服务器，一台 8080，一台 8081
在两台 tomcat 里面 webapps 目录中，创建名称是 edu 文件夹，在 edu 文件夹中创建页面 a.html，用于测试

测试

# 具体配置

修改 nginx.conf 配置并重新加载 nginx

# 打开 nginx.conf
vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf

# 修改配置

# 负载均衡配置 (nginx 学习)
upstream myserver {
	server 110.42.138.132:8080;
	server 110.42.138.132:8081;
}

proxy_pass http://myserver;

# 重新加载 nginx
/usr/local/nginx/sbin/nginx -s reload

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15

测试

# Nginx 负载均衡分配方式

随着互联网信息的爆炸性增长，负载均衡（load balance）已经不再是一个很陌生的话题，顾名思义，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，给用户很好的体验。快速增长的访问量和数据流量催生了各式各样的负载均衡产品，很多专业的负载均衡硬件提供了很好的功能，但却价格不菲，这使得负载均衡软件大受欢迎， nginx 就是其中的一个，在 linux 下有 Nginx、LVS、Haproxy 等等服务可以提供负载均衡服务，而且 Nginx 提供了几种分配方式(策略)：

# 轮询（默认）

每个请求按时间顺序逐一分配到不同的后端服务器，如果后端服务器 down 掉，能自动剔除。

# weight

weight 代表权,重默认为 1,权重越高被分配的客户端越多指定轮询几率，weight 和访问比率成正比，用于后端服务器性能不均的情况。

例如：

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

1
2
3
4

# 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。

例如：

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

1
2
3
4
5

# 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;
}

1
2
3
4
5

# Nginx 配置实例 - 动静分离

# 动静分离简介

Nginx 动静分离简单来说就是把动态跟静态请求分开，不能理解成只是单纯的把动态页面和静态页面物理分离。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。

Nginx 动静分离的两种方式

纯粹把静态文件独立成单独的域名，放在独立的服务器上 (主流)
动态跟静态文件混合在一起发布，通过 nginx 来分开

实现方法

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。

图解

# 准备工作

在 liunx 系统中准备静态资源，用于进行访问

# 具体配置

修改 nginx.conf 配置并重新加载 nginx

# 打开 nginx.conf
vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf

# 修改配置

# 负载均衡配置 (nginx 学习)
location /2D/ {
	root /picture/;
	autoindex on;
	expires 3d;
}

location /me/ {
	root /picture/;
	# 表示是否将所有资源以列表的形式列举出来
	autoindex on;
}

location /www/ {
	root /picture/;
	autoindex on;
	index index.html index.htm;
}

# 重新加载 nginx
/usr/local/nginx/sbin/nginx -s reload

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26

测试

# Nginx 配置实例 - 高可用

# 高可用简介

问题

高可用

# 准备工作

两台 nginx 服务器服务器 1 : 110.42.138.132 服务器 2 : 1.117.145.128
安装 nginx
安装 keepalived

安装 keepalived

# 安装 keepalived
yum install keepalived –y

# 检测 keeypalived
rpm -q -v -a keepalived

1
2
3
4
5

# 具体配置

修改 keepalived

cd /etc/keepalived/
vim keepalived.conf

1
2

具体配置 :

! Configuration File for keepalived

# 全局定义
global_defs {
   notification_email {
     acassen@firewall.loc
     failover@firewall.loc
     sysadmin@firewall.loc
   }
   notification_email_from Alexandre.Cassen@firewall.loc
   smtp_server 192.168.200.1
   smtp_connect_timeout 30
   # 访问到主机 LVS_DEVEL 主机名字
   router_id LVS_DEVEL
   vrrp_skip_check_adv_addr
   vrrp_strict
   vrrp_garp_interval 0
   vrrp_gna_interval 0
}

# 检测脚本
vrrp_script chk_http_port {

 	script "/usr/local/src/nginx_check.sh"
	#（检测脚本执行的间隔）
 	interval 2 
	# 权重
 	weight 2
} 

# 虚拟 IP 配置
vrrp_instance VI_1 {

	# 备份服务器上将 MASTER 改为 BACKUP 
    state MASTER
	# 访问的网卡
    interface eth0
	# 主、备机的 virtual_router_id 必须相同
    virtual_router_id 51
	# 主、备机取不同的优先级，主机值较大，备份机值较小
    priority 100
    advert_int 1
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass 1111
    }
	# VRRP H 虚拟地址 
    virtual_ipaddress {
    	# 主服务器, 备服务器, 虚拟地址需要在一个网段里面
        192.168.200.16
    }
}

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53

添加脚本

检测脚本添加位置 /usr/local/src

#!/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

1
2
3
4
5
6
7
8
9

启动 nginx 和 keepalived

启动 keepalived

systemctl start keepalived.service
ps -ef|grep keepalived

1
2

启动 nginx

/usr/local/nginx/sbin/nginx

测试

因服务器不在一个网段, 无法测试

# Nginx 原理

# master & worker

worke 工作机制

master-workers 的机制的好处

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

# 设置多少个 woker 合适

worker 数和服务器的 cpu 数相等是最为适宜的

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

1
2
3
4
5

连接数 worker_connection

问 : 发送请求，占用了 woker 的几个连接数？

答 : 2 或者 4 个

问 : nginx 有一个 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？

答 : 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。

摸鱼小屋

Nginx

Nginx

# Nginx

# Nginx 简介

# 什么是 Nginx

# 正向代理

# 反向代理

# 负载均衡

# 动静分离

# Nginx 安装

# 相关资源下载

# Nginx 安装

# Nginx 常用命令

# Nginx 配置文件

# Nginx 配置文件位置

# Nginx 配置文件内容

# 全局块

# events 块

# http 块

# Nginx 配置实例 - 反向代理

# 反向代理实例一

# 准备工作

# 访问过程分析

# 具体配置

# 反向代理实例二

# 准备工作

# 具体配置

# location 指令说明

# Nginx 配置实例 - 负载均衡

# 准备工作

# 具体配置

# Nginx 负载均衡分配方式

# 轮询（默认）

# weight

# ip_hash

# fair（第三方）

# Nginx 配置实例 - 动静分离

# 动静分离简介

# 准备工作

# 具体配置

# Nginx 配置实例 - 高可用

# 高可用简介

# 准备工作

# 具体配置

# Nginx 原理

# master & worker

# 设置多少个 woker 合适

# nginx.conf 结构