乐趣区

关于nginx:Nginx-详细教程

jiezi

Nginx

1. 基本概念

概述

  • Nginx 是一个高性能的 HTTP 和反向代理服务器
  • 特点是占有内存少，并发能力强
  • 专为性能优化而开发，性能是其最最要的考量

反向代理

  • 谈反向代理之前咱们先来理解一下正向代理，比方当初咱们要拜访 www.google.com，谷歌大陆目前是不能间接拜访的，那么咱们就能够通过在浏览器配置代理服务器进行拜访（如下图）
  • 接下来咱们介绍反向代理，客户端对代理无感知，客户端不须要任何配置，咱们只须要将申请发送到反向代理服务器，而后由反向代理服务器去抉择指标服务器获取数据后，再返回给客户端。此时反向代理服务器和指标服务器对外就是一个服务器。显然，反向代理对外裸露的是反向代理服务器，暗藏了实在服务器
  • 比方下图中，咱们想指标服务器发出请求时，由反向代理服务器抉择 tomcat 服务器 8001 端口，获取数据后，再将数据返回给客户端

负载平衡

  • 客户端发送多个申请到服务器，服务器与数据库交互解决申请，处理完毕后，再将后果返回给客户端
  • 这种架构模式实用于晚期零碎繁多简略，并发较少的状况。随着信息数量的一直增长，访问量和申请量的飞速增长，服务器性能就会达到瓶颈，此时咱们应该如何解决？
  • 首先想到的是晋升服务器的配置，然而随着摩尔定律的日益生效，硬件的性能晋升曾经不能满足日益晋升的性能需求。另外一个办法是咱们能够减少服务器的数量，将申请散发到各个服务器上，这就是咱们说的 负载平衡
  • 如下图，将 15 个申请散发到三台服务器上，现实状态是每台服务器 3 个申请

动静拆散

  • 为了放慢网站的解析速度，能够把动静页面和动态页面由不同的服务器来解析，放慢解析速度，升高原来单个服务器的压力

2. Nginx 装置、命令和配置文件

Linux 中装置 Nginx

  • 装置 PCRE

    PCRE 作用是让 Nginx 反对 Rewrite 性能。

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

    tar zxvf pcre-8.37.tar.gz

    cd pcre-8.37/
./configure
make && make install

    pcre-config --version

  • 装置编译工具及库文件

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

  • 装置 Nginx

    cd /usr/src/
wget http://nginx.org/download/nginx-1.12.2.tar.gz

    tar zxvf nginx-1.12.2.tar.gz

    cd nginx-1.12.2/
./configure
make && make install

     /usr/local/nginx/sbin/nginx -v

  • 装置胜利后，在 usr 多进去一个文件夹 local/nginx，启动脚本为 /nginx/sbin/nginx

  • 测试

    cd /usr/local/nginx/sbin
./nginx
ps -ef | grep nginx


    间接拜访 IP 地址能够看到如下界面

    防火墙相干操作

    • 查看凋谢的端口号：firewall-cmd --list-all
    • 设置凋谢的端口号：firewall-cmd --add-service=http --permanent
      eg：sudo firewall-cmd --add-port=80/tcp --permanent
    • 重启防火墙：firewall-cmd --reload
    • 敞开防火墙：systemctl stop firewalld
    • 永恒敞开防火墙：systemctl disable firewalld

Nginx 常用命令

应用 nginx 命令前要进入 nginx 目录：cd /usr/local/nginx/sbin

  • 查看 nginx 版本号：./nginx -v
  • 启动 nginx：./nginx
  • 敞开 nginx：./nginx -s stop
  • 重载 nginx：./nginx -s reload

  • 配置 systemctl

    配置 systemctl 后的启动形式

    • 状态：ssytemctl status nginx
    • 启动：systemctl start nginx
    • 敞开：systemctl stop nginx
    • 重启：systemctl restart nginx

    配置办法

    • nginx.service

      cd /usr/lib/systemd/system
vim nginx.service

    • 将以下内容复制进去 <font color=”red”>（正文的内容不要放进去！！！）</font>

      [Unit]  // 对服务的阐明
Description=nginx - high performance web server  // 形容服务
After=network.target remote-fs.target nss-lookup.target  // 形容服务类型

[Service]  // 服务的一些具体运行参数的设置
Type=forking  // 后盾运行的模式
PIDFile=/usr/local/nginx/logs/nginx.pid  //PID 文件的门路
ExecStartPre=/usr/local/nginx/sbin/nginx -t -c /usr/local/nginx/conf/nginx.conf  // 启动
筹备
ExecStart=/usr/local/nginx/sbin/nginx -c /usr/local/nginx/conf/nginx.conf  // 启动命令
ExecReload=/usr/local/nginx/sbin/nginx -s reload  // 重启命令
ExecStop=/usr/local/nginx/sbin/nginx -s stop  // 进行命令
ExecQuit=/usr/local/nginx/sbin/nginx -s quit  // 疾速进行
PrivateTmp=true  // 给服务调配长期空间

[Install]
WantedBy=multi-user.target  // 服务用户的模式
    • 赋予权限：chmod +x /usr/lib/systemd/system/nginx.service

    • 启动服务

      // 启动服务之前，须要先重载 systemctl 命令
systemctl daemon-reload
systemctl start nginx.service

      报错间接 kill -9 杀死从新拉起即可

Nginx 配置文件

Nginx 配置文件地位：/usr/local/nginx/conf/nginx.conf

配置文件由三局部组成

  • 第一局部：全局块（从配置文件开始到 events 块之间的内容）

    • 次要设置一些影响 Nginx 服务器整体运行的配置指令，次要包含配置运行 Nginx 服务器的用户(组)、容许生成的 worker process 数、过程 PID 寄存门路、日志寄存门路和类型以及配置文件的引入等
    • worker_processes 1：Nginx 服务器并发解决的值，worker_processes 值越大，能够反对的并发解决数量越多

  • 第二局部：events 块

    events {worker_connections  1024;}
    • events 块波及的指令次要影响 Nginx 服务器与用户的网络连接，比方 worker_connections 1024; 示意 Nginx 反对的最大连接数为 1024

  • 第三局部：http 块（http 块也能够包含 http 全局块、server 块）

    • http 全局块：http 全局块配置的指令包含文件引入、MIME-TYPE 类型、日志自定义、连贯超时工夫、单链接申请数下限等

    • server 块：这块和虚拟主机有密切联系，每个 http 块能够包含多个 server 块，每个 server 块就相当于一个虚拟主机，每个 server 块也分为全局 server 块，以及能够同时蕴含多个 location 块

      • 全局 server 块：最常见的配置是本虚拟主机的监听配置和本虚拟主机的名称或 IP 配置
      • location 块：次要作用的是基于 Nginx 服务器接管到的申请字符串（eg：server_name/uri-string），对虚拟主机名称（也能够是 IP 别名）之外的字符串（eg：/uri-string）进行匹配，对特定的申请进行解决。地址定向、数据缓存和应答管制等性能，还有许多第三方模块的配置也在这里进行

3. Nginx 配置实例

<0> 筹备工作

  • 装置 tomcat，应用默认端口号 8080

    cd /usr/src
wget https://mirrors.cnnic.cn/apache/tomcat/tomcat-8/v8.5.73/bin/apache-tomcat-8.5.73.tar.gz
tar zxvf apache-tomcat-8.5.73.tar.gz

  • 装置 jdk：可参考此教程 Linux 装置和配置 JDK13

  • 启动 tomcat

    cd /usr/src/apache-tomcat-8.5.73/bin/
./startup.sh

  • 拜访 tomcat（服务器要凋谢 8080 端口）

    <1> 反向代理 • 实例一

  • 实现成果：关上浏览器，在浏览器地址输出地址 www.123.com，跳转到 Linux 零碎 tomcat 主页面中
  • 过程剖析：Windows 浏览器不能间接拜访 t omcat，要通过 nginx 反向代理到 tomcat

  • 具体配置

    • 在 Windows 零碎的 host 文件进行域名和 ip 对应关系的配置 C:\Windows\System32\drivers\etc\hosts

    • 在 nginx 进行申请转发的配置（反向代理）

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

    • 测试

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

<2> 反向代理 • 实例二

  • 实现成果：应用 nginx 反向代理，依据拜访的门路跳转到不同端口的服务中，nginx 监听端口为 9001

    • 拜访 http://118.195.179.192:9001/edu/ 间接跳转到 127.0.0.1:8080
    • 拜访 http://118.195.179.192/vod/ 间接跳转到 127.0.0.1:8081

  • 筹备工作

    • 筹备两个 tomcat 服务器，一个 8080 端口，一个 8081 端口

      cd /usr/src
mkdir tomcat8008
mkdir tomcat8081
cp apache-tomcat-8.5.73.tar.gz tomcat8080
cp apache-tomcat-8.5.73.tar.gz tomcat8081
ps -ef | grep tomcat
kill -9 端口号
cd tomcat8080
tar zxvf apache-tomcat-8.5.73.tar.gz
cd ..
cd tomcat8081
tar zxvf apache-tomcat-8.5.73.tar.gz
cd ..
cd tomcat8080
cd apache-tomcat-8.5.73/
cd bin/
./startup.sh
cd ..
cd ..
cd ..
cd tomcat8081
cd apache-tomcat-8.5.73/
cd conf
vim server.xml

      shutdown 端口轻易改一下，我这里改成 8015

    • 端口改成 8081

      启动 tomcat8081

      ./startup.sh

      能够看到咱们启动了两个 tomcat，一个是 8080，一个是 8081

      咱们能够拜访看一下

  • 创立文件夹和测试页面

    • 在 /usr/src/tomcat8080/apache-tomcat-8.5.73/webapps 下创立 edu 文件夹，并在文件夹下创立 a.html 文件，内容为 <h1>8080!!!</h1>
    • 同样的，在 /usr/src/tomcat8081/apache-tomcat-8.5.73/webapps 下创立 vod 文件夹，并在文件夹下创立 a.html 文件，内容为 <h1>8081!!!</h1>

  • 具体配置

    • 找到 nginx 配置文件进行反向代理配置

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

      增加一个 server

      server {
    listen       9001;
    server_name  118.195.179.192;

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

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

      凋谢端口号 9001、8080、8081
      从新加载 nginx

      cd /usr/local/nginx/sbin
./nginx --s stop 
./nginx
  • 最终测试

  • location 指令阐明

    • 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，要求申请字符串与 uri 严格匹配，如果匹配胜利，就进行持续向下搜寻并立刻解决该申请
    • ~：用于示意 url 蕴含正则表达式，并且辨别大小写
    • ~*：用于示意 uri 蕴含正则表达式，并且不辨别大小写
    • ^~：用于不含正则表达式的 uri 前，要求 nginx 服务器找到标识 uri 和申请字符串匹配度最高的 location 后，立刻应用此 location 解决申请，而不再应用 location 块中的正则 uri 和申请字符串做匹配

<3> 负载平衡

  • 实现成果：通过浏览器地址栏输出地址 http://118.195.179.192/edu/a.html，负载平衡成果，均匀 8080 和 8081 端口

  • 筹备工作

    • 筹备两台 tomcat 服务器，一台 8080，一台 8081（上一个实例曾经筹备过）
    • 在两台 tomcat 的 webapps 目录下，创立名称为 edu 文件夹，在 edu 文件夹创立 a.html 页面，用于测试

  • 在 nginx 的配置文件中进行负载平衡的配置

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

  • 测试

  • 负载平衡调配策略

    • 轮询（默认）：每个申请按工夫程序逐个调配到不同的后端服务器，如果后端服务器 down 掉，能主动剔除

    • weight

      • weight 代表权重，默认为 1，权重越高被调配的客户端越多

      • 指定轮询几率，weight 和拜访比率成正比，用于后端服务器性能不均的状况

        upstream myserver {
    server 118.195.179.192:8080 weight=5;
    server 118.195.179.192:8081 weight=10;
    }

    • ip_hash：每个申请按拜访 ip 的 hash 后果调配，这样每个拜访固定拜访一个后端服务器，能够解决 session 问题，eg

      upstream myserver {
    ip_hash;
    server 118.195.179.192:8080;
    server 118.195.179.192:8081;
    }

    • fair（第三方）：按后端服务器的响应工夫来调配申请，响应工夫短的优先调配

      upstream myserver {
    server 118.195.179.192:8080;
    server 118.195.179.192:8081;
    fair;
    }

<4> 动静拆散

动静拆散从目前实现角度来讲大抵分为两种

  • 一种是纯正把动态文件独立成到独自的域名，放在独立的服务器上
  • 另一种办法就是动静跟动态文件混合在一起公布，通过 nginx 来离开
     

通过 location 指定不同的后缀名实现不同的申请转发。通过 expires 参数设置，能够使浏览器缓存过期期间，缩小与服务器之前的申请和流量。具体 expires 定义：是给一个资源设定一个过期工夫，也就是说无需去服务端验证，间接通过浏览器本身确认是否过期即可，所以不会产生额定的流量。此种办法非常适合不常常变动的资源。（如果常常更新的文件，不倡议应用 Expires 来缓存）。比方：设置 3d，示意在 3 天之内拜访这个 URL，发送一个申请，比对服务器该文件最初更新工夫没有变动，则不会从服务器抓取，返回状态码 304，如果有批改，则间接从服务器从新下载，返回状态码 200

  • 筹备工作

    • 在 Linux 零碎中筹备动态资源，用于进行拜访

      cd /
mkdir static
cd static
mkdir www
mkdir image

      www 文件夹中创立文件 a.html，内容为 <h1>test html</h1>
      image 文件夹中轻易放一张图片，我这里放的是 01.jpg

  • 实现成果：浏览器拜访 www 下 a.html 和 image 下 01.jpg（不是通过 tomcat，而是通过 nginx 动态资源配置拜访）

  • 具体配置

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


    启动 / 重启 nginx

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

  • 测试

    • 浏览器输出地址 http://118.195.179.192/image/01.jpg

    • 浏览器输出地址 http://118.195.179.192/www/a.html

<5> 高可用集群

  • 什么是高可用？

    • 有一台主服务器和一台备份服务器，个别申请时都是依据主服务器发送申请，当主服务器的 Nginx 挂掉时，会主动切换到备份服务器，通过备份服务器进行拜访，此时备份服务器作为主服务器的地位来解决申请，这就是高可用

  • 筹备工作

    • 须要两台 Nginx 服务器
    • 在两台服务器装置 nginx（后面有教程）
    • 在两台服务器装置 keepalived
      yum install keepalived -y
      装置目录为：/etc/keepalived
      查看是否被装置：rpm -q -a keepalived

  • 实现高可用配置（主备配置）

    cd /etc/keepalived
vim keepalived.conf

    主服务器

    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
    router_id LVS_DEVEL
}

vrrp_script chk_http_port {
    script "/usr/local/src/nginx_check.sh"
    interval 2  # 检测脚本执行的距离
    weight 2
}

vrrp_instance VI_1 {
    state MASTER  # 备份服务器上将 MASTER 改为 BACKUP
    interface eth0  # 网卡
    virtual_router_id 51  # 主、备机的 virtual_router_id 必须雷同
    priority 100  # 主、备机取不同的优先级，主机值较大，备机值较小
    advert_int 1
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass 1111
    }
    virtual_ipaddress {192.168.200.16  # VRRP H 虚拟地址}
}

    备份服务器

    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
    router_id LVS_DEVEL
}

vrrp_script chk_http_port {
    script "/usr/local/src/nginx_check.sh"
    interval 2  # 检测脚本执行的距离
    weight 2
}

vrrp_instance VI_1 {
    state BACKUP  # 备份服务器上将 MASTER 改为 BACKUP
    interface eth0  # 网卡
    virtual_router_id 51  # 主、备机的 virtual_router_id 必须雷同
    priority 90  # 主、备机取不同的优先级，主机值较大，备机值较小
    advert_int 1
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass 1111
    }
    virtual_ipaddress {192.168.200.16  # VRRP H 虚拟地址}
}

    在主服务器和备份服务器 /usr/local/src 下编写文件 nginx_check.sh

    #!/bin/bash
A=`ps -C nginx -no-header |wc -1`
if [$A -eq 0];then
    /usr/local/nginx/sbin/nginx  # Nginx 启动脚本地位
    sleep 2
    if [`ps -C nginx --no-header |wc -1` -eq 0];then
        killall keepalived
    fi
fi

    启动两台服务器的 nginx 和 keepalived

    cd /usr/local/nginx/sbin
./nginx
systemctl start keepalived
  • 测试：两台服务器要在同一局域网，我这里只是为了演示流程

  • keepalived 配置文件详解

    • global_defs：全局配置（次要是 router_id 服务器名字 在 /etc/host 增加主机名称）

    • vrrp_script：脚本配置

      • script "xxx.sh"
      • interval 2：检测脚本执行的距离（2s）
      • weight -20：权重（当脚本中的条件成立，以后主机的权重升高 20）

    • vrrp_instance：虚构 IP 配置

      • state BACKUP：示意服务器是主服务器（MASTER）还是备份服务器（BACKUP）
      • interface eth0：绑定的网卡（通过 ifconfig 查看）
      • virtual_router_id 51：主备机的 id 值，相当于惟一标识
      • priority 90：优先级，值越大，优先级越高（个别主服务器设置为 100，从服务器小于 100，比方 90）
      • advert_int 1：每隔多长时间发送一个心跳，检测服务器是否或者，默认每隔 1 s 发送一个心跳
      • authentication {auth_type PASS auth_pass 1111}：权限校验形式（明码：1111）
      • vritual_ipaddress：绑定虚构 IP（能够绑定多个）

4. Nginx 原理

  • nginx 启动后有两个过程：master 和 worker
  • master 就相当于一个领导，不做具体工作，分配任务给 worker，worker 做具体的工作

  • worker 如何进行工作？

    • 当 client（客户端）发送一个申请到 nginx，首先到 master，master 失去申请后，将申请分担给 worker，一个 master 上面有很多个 worker，worker 获取工作不是平均分配，也不是轮询，而是 争抢 的机制

client 发送申请 -> master ->worker（争抢机制）-> 具体操作

  • 一个 master 和多个 worker 有什么益处？

    • 能够应用 nginx -s reload 热部署，利于 nginx 进行热部署操作
    • 每个 worker 都是独立的过程，不须要加锁，一个过程退出后，其余过程可失常工作，升高危险

  • 设置多少个 worker 适合？

    • Nginx 同 redis 相似都采纳了 IO 多路复用机制，每个 worker 都是一个独立的过程，每个过程里只有一个主线程，通过异步非阻塞形式来解决申请。每个 worker 的线程能够把一个 CPU 的性能施展到极致。因而，worker 数和服务器的 CPU 数相等是最为合适的。设少了会节约 CPU，设多了会造成 CPU 频繁切换上下文带来的损耗

  • 连接数 worker_connection（每个 worker 过程所能建设连贯的最大值）

    • 发送一个申请，占用了 worker 的几个连接数？答案：2（client 拜访动态资源，worker 收到申请后返回）或者 4 个（worker 自身不反对 Java，worker 要把申请转发给 tomcat，tomcat 再返回）

    • nginx 有一个 master，有 4 个 worker，每个 worker 反对的最大连接数为 1024，反对的 最大的并发数 为多少？

      worker 最大反对的连接数 4*1024
worker 反对的最大并发 4*1024/2=2048 或 4*1024/4=1024

    一般的动态拜访最大并发数是：worker_connections * worker_processes / 2
    作为反向代理来说，最大的并发数量是：worker_connections * worker_processes / 4
    【注】worker_connections：每个 worker 反对的最大连接数（即下面所说的 1024）
    worker_processes：worker 的数量

退出移动版