nginx学习小结

nginx

【0】README

本文po处理 nginx的主要内容，包括反向代理，负载均衡，动静分离，高可用集群等；
本文引用链接：
vmware安装centos8，refer2 https://blog.csdn.net/PacosonSWJTU/article/details/119510351 ；
centos8安装 nginx，refer2 https://blog.csdn.net/PacosonSWJTU/article/details/119479024 ；
centos安装 tomcat9， refer2 https://blog.csdn.net/PacosonSWJTU/article/details/119487438 ；

【1】介绍

【1.1】基本概念

1）nginx是什么，做什么事情；

Nginx (engine x) 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 是一个很强大的高性能Web和反向代理服务，它具有很多非常优越的特性：
在连接高并发的情况下，Nginx是Apache服务不错的替代品：Nginx在美国是做虚拟主机生意的老板们经常选择的软件平台之一。能够支持高达 50,000 个并发连接数的响应，感谢Nginx为我们选择了 epoll and kqueue作为开发模型。[服务器]
Nginx作为负载均衡服务：Nginx 既可以在内部直接支持 Rails 和 PHP 程序对外进行服务，也可以支持作为 HTTP代理服务对外进行服务。Nginx采用C进行编写，不论是系统资源开销还是CPU使用效率都比 Perlbal 要好很多。
处理静态文件，索引文件以及自动索引;打开文件描述符缓冲。
无缓存的反向代理加速，简单的负载均衡和容错。
FastCGI，简单的负载均衡和容错。
模块化的结构。包括 gzipping, byte ranges, chunked responses,以及 SSI-filter 等 filter。如果由 FastCG或其它代理服务器处理单页中存在的多个 SSI，则这项处理可以并行运行，而不需要相互等待。
2）反向代理

2.1）正向代理

正向代理服务器扮演的是客户端角色，是位于客户端和目标服务器之间的代理服务器(中间服务器)，需要在本地配置要访问的目标服务器。

为了从原始服务器取得内容，客户端向代理服务器发送一个请求，并且指定目标服务器，之后代理向目标服务器转交并且将获得的内容返回给客户端。

正向代理的情况下客户端必须要进行一些特别的设置才能使用 。
在这里插入图片描述

2.2）反向代理

反向代理服务器扮演的是服务器角色，因此客户端不需要进行任何设置，因为代理配置在反向代理服务器中配置。。

客户端向反向代理发送请求，接着反向代理判断请求走向何处，并将请求转交给客户端，使得这些内容就好似他自己一样，一次客户端并不会感知到反向代理后面的服务。
在这里插入图片描述

2.3）正向代理与反向代理的区别

  • 区别1：正向代理中，代理服务器作为客户端的代理，反向代理中，代理服务器是服务端的代理（干货——这句真的是说清楚了正向代理与反向代理的区别）；
  • 区别2：正向代理一般是客户端架设的，比如本地安装一个代理软件（翻墙软件就是典型的正向代理的例子）。而反向代理一般是服务器架设的，比如在自己的机器集群中部署一个反向代理服务器 （ 前后端统一域名就是反向代理的例子） 。
  • 区别3：正向代理中，服务器不知道真正的客户端到底是谁，以为访问自己的就是真实的客户端。而在反向代理中，客户端不知道真正的服务器是谁，以为自己访问的就是真实的服务器。
  • 区别4：正向代理和反向代理的作用和目的不同。正向代理主要是用来解决访问限制问题。而反向代理则是提供负载均衡、安全防护等作用。二者均能提高访问速度；
  • 区别5：正向代理中，浏览器与代理服务器在同一个LAN 局域网中；而反向代理中，代理服务器与目标服务器在同一个LAN ；
    在这里插入图片描述在这里插入图片描述
3）负载均衡；

定义： 单个服务器无法满足访问请求，我们增加服务器数量，然后将请求分发到各个服务器上。即将原先请求集中到单个服务器上的情况改为 发送到多个服务器上，即把负载或访问压力分发到不同服务器，具体是哪台服务器由 负载均衡器根据给定策略来选择 ； 这种把请求负载分发到多个服务器的请求转发策略，称为负载均衡；

4）动静分离

为了加快网页解析速度，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；
静态资源，html，css，js；
动态资源，servlet，jsp；
动静分离部署图：
但现在 servlet，jsp用的比较少了，所以应用场景不多；
在这里插入图片描述

【1.2】nginx安装，常用命令和配置文件

1）在linux系统中安装nginx

参见 https://blog.csdn.net/PacosonSWJTU/article/details/119479024 ；

2）nginx常用命令

安装完成后，nginx 命令在

[root@localhost sbin]# which nginx
/usr/sbin/nginx

参见 https://blog.csdn.net/PacosonSWJTU/article/details/119479024 ；
在这里插入图片描述

3）nginx配置文件

安装完成后，nginx配置文件在 /etc/nginx/nginx.conf 下面；

3.0）nginx.conf 配置文件由3部分组成；
3.1）部分1：全局块；

从开始到events 块之间的内容，主要设置 nginx运行的配置指令；

# For more information on configuration, see:
#   * Official English Documentation: http://nginx.org/en/docs/
#   * Official Russian Documentation: http://nginx.org/ru/docs/user nginx;
worker_processes auto;
error_log /var/log/nginx/error.log;
pid /run/nginx.pid;# Load dynamic modules. See /usr/share/doc/nginx/README.dynamic.
include /usr/share/nginx/modules/*.conf;

worker_process auto或1 ； 表示支持的并发请求；

3.2）部分2：events块；

主要是配置nginx服务器与用户网络连接；


events {worker_connections 1024;
}

worker_connections 表示每个worker进程支持的最大连接数是多少；

3.3）部分3：http块；

配置了 代理，缓存和日志定义等； http块下面包括 http全局块， server块 ；

3.3.1）http全局块

配置的指令包括 文件引入， MIME-TYPE定义，日志定义，连接超时时间 等；

媒体类型（通常称为 Multipurpose Internet Mail Extensions 或 MIME 类型 ）是一种标准，用来表示文档、文件或字节流的性质和格式。

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;tcp_nodelay         on;keepalive_timeout   65;types_hash_max_size 2048;include             /etc/nginx/mime.types;default_type        application/octet-stream;# Load modular configuration files from the /etc/nginx/conf.d directory.# See http://nginx.org/en/docs/ngx_core_module.html#include# for more information.include /etc/nginx/conf.d/*.conf;
3.3.2）server块
server {listen       80 default_server;listen       [::]:80 default_server;server_name  _;root         /usr/share/nginx/html;# Load configuration files for the default server block.include /etc/nginx/default.d/*.conf;location / {}error_page 404 /404.html;location = /40x.html {}error_page 500 502 503 504 /50x.html;location = /50x.html {}}

1个server块就是一个虚拟主机；1个http可以包含多个server块；

每个server块分为全局server， 也可以通过包含多个location块；

【2】nginx配置实例1-反向代理

1）实现效果

浏览器输入地址 www.123.com ； 直接跳转到 tomcat主页面；

2）步骤
step1） 启动tomcat

安装并启动tomcat 参见 https://blog.csdn.net/PacosonSWJTU/article/details/119487438 ；

firewall-cmd --zone=public --add-port=8080/tcp --permanent  开放8080端口被访问 
firewall-cmd --reload  重启防火墙
step2） 通过nginx 配置反向代理策略

在这里插入图片描述

step3） 配置 host

添加 www.abc.com 的ip地址映射 ，如下：

192.168.163.204 www.abc.com

step4） 添加nginx反向代理配置

在这里插入图片描述

server {listen       80;server_name  192.168.163.204;location / {root   html;index  index.html index.htm;proxy_pass http://127.0.0.1:8080;}}

效果如下： 访问www.abc.com ， 被代理到 tomcat首页， 即127.0.0.1:080 d端口
在这里插入图片描述

【3】nginx配置实例2-反向代理

1）实现效果

使用nginx反向代理，根据访问路径的不同代理到请求不同端口；
如 nginx监听端口 9001
访问 www.abc.com/test01 直接跳转到 http://192.168.163.204:8080/test01/index01.html
访问 www.abc.com/test02 直接跳转到 http://192.168.163.204:8080/test02/index02.html

2）步骤
step1）配置tomcat测试页面

在这里插入图片描述

step2）配置nginx反向代理

在这里插入图片描述

server {listen       80;server_name  192.168.163.204;location / {root   html;index  index.html index.htm;proxy_pass http://127.0.0.1:8080;}location /test01 {proxy_pass http://127.0.0.1:8080/test01/;}location /test02 {proxy_pass http://127.0.0.1:8080/test02/;}}
补充： 反向代理proxy_pass绝对路径与相对路径

注意 https://www.jianshu.com/p/ec14f55fd209 ， nginx反向代理proxy_pass绝对路径和相对路径 ；

  • 绝对路径： 127.0.0.1:8080/test01/ 后面带了斜杠，就是 绝对路径 ； 绝对路径会把 location中的 /test01 给删除掉；
  • 相对路径： 127.0.0.1:8080/test01 后面不带斜杠，就是 相对路径； 相对路径会把 location中的 /test01 也作为请求路径一部分传给服务器；
step3）反向代理设置访问成功

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

补充2： 详解Nginx location 匹配规则

https://blog.csdn.net/bigtree_3721/article/details/106105924

【4】nginx配置实例2-负载均衡

1）负载均衡定义

通过增加服务器数量，把请求负载分发到各个服务器上，以减少单个服务器访问压力的访问模型；

2）实现效果

访问 http://www.abc.com/test01/index01.html ， nginx 把请求分发到 192.168.163.201 和 192.168.163.204 ；

3）步骤
step1）负载均衡配置

在http 块中添加 upstream块，并取名为 myserver；
在 location块中设置 反向道理到myserver；
在这里插入图片描述

http {# load balance config       upstream myserver {server 192.168.163.201:8080;server 192.168.163.204:8080;}include       mime.types;default_type  application/octet-stream;sendfile        on;#tcp_nopush     on;#keepalive_timeout  0;keepalive_timeout  65;#gzip  on;server {listen       80;server_name  192.168.163.204;location / {proxy_pass http://myserver;root   html;index  index.html index.htm;}location /test01 {proxy_pass http://myserver/test01/;}location /test02 {proxy_pass http://myserver/test02/;}}}
step2）执行效果

（请求被平均分发到 centos201 centos204 服务器）
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

3）负载均衡分发策略
策略1：轮询（默认*）

按照请求时间先后顺序分配到不同的后端服务器；如果后端服务器down掉，则自动剔除；

策略2：weight 权值 （默认值为1）
    upstream myserver {server 192.168.163.201:8080 weight=10;server 192.168.163.204:8080 weight=20;}
策略3：ip hash方式（散列分发）

每个请求按照访问 ip 的hash结果进行分配，这样每个访客在同一个ip都会被分发到固定的服务器 ；

upstream myserver {ip_hash; server 192.168.163.201:8080;server 192.168.163.204:8080;}
策略4： fair 公平分发

按照后端服务器的响应时间来分配，响应时间越短，则优先分配；

upstream myserver {fair;server 192.168.163.201:8080;server 192.168.163.204:8080;    	}

补充： fair是第三方模块，需要重新安装 依赖包；

【5】ngxinx配置实例-动静分离

1）动静分离定义

为了加快网页解析速度，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；
静态资源，html，css，js；
动态资源，servlet，jsp；

更直白点： nginx处理静态资源， tomcat处理动态资源 ；
在这里插入图片描述

2）动静分离实现策略（两种策略）

策略1： 把静态资源单独放在独立服务器上，主流推崇的方式；
策略2： 动态与静态文件混合放在一起发布在同一台服务器上，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， 可以让浏览器缓存过期时间 ，减少与服务器之间的请求和流量；

策略3：expires缓存静态资源例子

若设置 expires为3d（3天），表示在3天内访问某个静态资源的请求， 若比对服务器该文件的最后修改时间没有变化，则不会从服务器抓取，返回304状态码，让浏览器从本地获取资源； 若发送了变化，则服务器重新从发送资源到 浏览器，状态码200；

3）步骤
step1）nginx静态资源

在这里插入图片描述

step2）nginx配置访问静态资源

nginx静态资源准备及访问 https://blog.csdn.net/PacosonSWJTU/article/details/119505771
在这里插入图片描述

【6】nginx配置高可用集群

1）高可用定义

若nginx是单个接口，则当nginx宕机了，请求无法顺利进行；
若是高可用，则启动一台服务器节点宕机了，服务还是可以正常访问；
在这里插入图片描述

1.1）高可用集群架构

在这里插入图片描述

1.2）高可用环境准备

step1）需要两台nginx 服务器；
安装nginx， https://blog.csdn.net/PacosonSWJTU/article/details/119479024 ；
安装tomcat， https://blog.csdn.net/PacosonSWJTU/article/details/119487438 ；

step2）需要keepalived ；
两台机器都要装 keepalived ；
yum -y install keepalived ;
rpm -q -a keepalived 查看是否安装成功；

[root@centos205 nginx]# rpm -q -a keepalived
keepalived-2.1.5-6.el8.x86_64

其配置文件在 /etc/keepalived/ 目录 下；

[root@centos205 nginx]# cd /etc/keepalived/
[root@centos205 keepalived]# pwd
/etc/keepalived
[root@centos205 keepalived]# ll
总用量 4
-rw-r--r--. 1 root root 3550 1月  27 2021 keepalived.conf
2）高可用集群配置
step1） 修改keepalived配置

/etc/keepalived/keepalived.conf
centos204 MASTER

! Configuration File for keepalivedglobal_defs {notification_email {acassen@firewall.locfailover@firewall.locsysadmin@firewall.loc}notification_email_from Alexandre.Cassen@firewall.locsmtp_server 192.168.163.204  smtp_connect_timeout 30router_id LVS_DEVEL    # /etc/hosts 添加 127.0.0.1 LVS_DEVEL
}vrrp_script chk_http_port {script "/usr/script/nginx/nginx_check.sh" interval 2  # 检测脚本执行间隔时间weight 2
}vrrp_instance VI_1 {state MASTER    # MASTER OR BACKUPinterface ens160  virtual_router_id 51 # 主从机器的virtual_route_id 必须相同priority 100         # 主从机器的优先级，主机值较大， 从机较小advert_int 1authentication {auth_type PASSauth_pass 1111}virtual_ipaddress {192.168.163.200  # 虚拟ip地址 主从机器配置相同}
}

centos205 SLAVE

! Configuration File for keepalivedglobal_defs {notification_email {acassen@firewall.locfailover@firewall.locsysadmin@firewall.loc}notification_email_from Alexandre.Cassen@firewall.locsmtp_server 192.168.163.204 smtp_connect_timeout 30router_id LVS_DEVEL     # /etc/hosts 添加 127.0.0.1 LVS_DEVEL 
}vrrp_script chk_http_port {script "/usr/script/nginx/nginx_check.sh"interval 2  # 检测脚本执行间隔时间weight 2
}vrrp_instance VI_1 {state BACKUP    # MASTER OR BACKUPinterface ens160  # 网卡 ifconfig 查看virtual_router_id 51 # 主从机器的virtual_route_id 必须相同priority 90         # 主从机器的优先级，主机值较大， 从机较小advert_int 1authentication {auth_type PASSauth_pass 1111}virtual_ipaddress {192.168.163.200  # 虚拟ip地址 主从机器配置相同}
}

/usr/script/nginx/nginx_check.sh 检测master是否存活的脚本；

#!/bin/bash
A=`ps -C nginx -no-header | wc -l`
if [ $A -eq 0 ]; then/usr/sbin/nginxsleep 2if [ `ps -C nginx --no-header | wc -l` -eq 0 ]; thenkillall keepalivedfi
fi
step2）启动两台服务器的 nginx 和 keepalived
  • 启动nginx： nginx；
  • 启动keepalived： systemctl start keepalived.service
  • 停止nginx： nginx -s stop；
  • 停止 keepalived： systemctl stop keepalived.service
3）执行效果
3.1）访问虚拟ip 192.168.163.200

http://192.168.163.200/www2/home.html 可用；
在这里插入图片描述

3.2）停用 centos205机器的 nginx 和 keepalived；
[root@centos205 keepalived]# nginx -s stop
[root@centos205 keepalived]# systemctl stop keepalived.service
3.3）再次访问虚拟ip 192.168.163.200成功

再次访问 192.168.163.200 成功，因为 centos205 宕机，当因为centos204 ， centos205 属于高可用集群，所以centos204继续提供服务；
在这里插入图片描述

【7】nginx小结

1）1个master和多个worker进程好处

好处1： 可以使用 nginx-s reload 热部署；
好处2： 每个worker 是独立的进程，如果有其中一个worker 出现问题，其他worker是独立的，会继续进行争抢，实现请求过程，不会造成服务中断；

2）设置多少个worker进程合适

worker进程数量与cpu核数相等是最为合适的；

worker_processes  4; // nginx.conf 中进行配置
3）连接数 worker_connection

问题1： 发送一个请求，占用了worker进程的几个连接数 ？ 2个 ；
客户端请求nginx （第1个连接）， nginx请求tomcat（第2个连接） ；
问题2： nginx中有1个 master，4个worker进程； 每个worker进程 支持的最大连接数是 1024 ； 那worker支持的最大并发数是多少？4*1024/2 = 2k ；

// nginx.conf 中的events 块中设置  
events {worker_connections  1024;  # 每个worker进程的最大连接数  
}

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