基于Nginx的中间件架构（一）：配置语法、Nginx模块、请求限制和访问控制、静态WEB服务

红太狼 2021-01-29 16:33 702阅读 0赞

## 一、I/O介绍和Nginx简介 ##

### 1.1 I/O 类型(理解) ###

**同步和异步：**关注的是**`消息通知`**机制；

> **同步：** **调用发出之后`不会立即返回`**，但一旦返回，则返回最终结果；
> 
> **异步：**调用发出之后，**被调用方`立即返回消息`**，**但返回的并非最终结果**。被调用者通过状态、通知机制等来通知调用者，或通过回调函数来处理结果；

**阻塞block和非阻塞nonblock：**关注的是**`调用者等待被调用者返回调用结果时的状态。`**

> **阻塞：** **`调用结果返回之前，调用者会被挂起`**，调用者只有在得到返回结果之后才能继续。
> 
> **非阻塞：****调用者在结果返回之前，不会被挂起**；

### 1.2 I/O模型 ###

blocking IO：阻塞式IO 
    nonblocking IO：非阻塞IO
    multiplexing：多路复用IO 
    signal driven IO：事件驱动式IO 
    asynchronous IO：异步IO

真正执行`IO`过程的阶段是内核内存数据拷贝到进程内存中。

### 1.3 Nginx优点 ###

> `Nginx`（发音同 `engine x`）是一个异步框架的  **`Web`服务器**，也可以用作 **反向代理**， **负载平衡器** 和  **请求分发**。

1.3.1 I/O多路复用（**`重点`**）

> 多个描述符的IO操作都能够在 **`一个线程内并发交替的顺序完成`**，这就叫做IO多路复用，这里的复用指的是复用同一个线程。（就像多个学生同时完成作业，同时共享一个老师，学生做完作业举手请求老师。）

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`select`：**线性遍历，效率低**，监视文件描述符的数量存在最大限制为1024。  
`epoll`：每当`FD`就绪，采用系统的回调函数之间将`FD`放入，效率更高，最大连接无限制。（例：服务器告诉老板给顾客结账，`'select'`只告诉老板有客人结账，老板需要挨个询问，而`'epoll'`同时告诉老板是哪些顾客要结账。）  
**`Nginx`就是采用的epoll模型。**

1.3.2 轻量级

1、功能模块少  
2、代码模块化（易读易开发）

1.3.3 CPU的亲和（affinity）

nginx的CPU的亲和，有多个工作进程运行方式减少性能损耗，是一种把CPU核心和nginx工作进程绑定方式，把每个`worker`进程固定在一个`cpu`上执行，减少切换`cpu`的`cache miss`，获得更好的性能。

1.3.4 sendfile

不通过`User space`,减少静态文件用户空间切换，直接通过内核零拷贝，明显提高传输效率。

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## 二、配置语法（非常常用） ##

### 2.1 默认配置语法 ###

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`nginx.conf` 作为主配置文件  
`include /etc/nginx/conf.d/*.conf` 读到这会把该目录的`.conf`也读进来

1、全局性的和服务级别的

user 设置使用用户
    worker_processes 进行增大并发连接数的处理 跟cpu保持一致 八核设置八个
    error_log nginx的错误日志
    pid  nginx服务启动时候pid

2、`event`对事件的模块

worker_connections 一个进程允许处理的最大连接数
    use 定义使用的内核模型

3、server

root 首页的路径
    index 首页默认访问哪个页面
    error_page 500 502 503 504  /50x.html  错误页面 前面的500是**`http状态码`**
    
    systemctl restart nginx.service 重启nginx
    systemctl reload nginx.service 不关闭服务柔和地重启

### 2.2 HTTP ###

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curl -v http://www.baidu.com >/dev/null #-v 同时显示状态码等信息
    nginx -V #显示nginx版本及配置文件等信息

### 2.3 日志 ###

**日志类型：**`error.log`和`access.log`

error.log（记录处理http请求的错误状态以及nginx本身服务的错误状态）
    access.log（每次http请求的访问状态）

**log\_format：**设置了日志的记录格式，定义日志以什么样的样式记录到error.log、access.log中，log\_format的配置只能配置在http模块中。

`access_log`配置在`http`中。

### 2.4 变量 ###

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## 三、Nginx模块 ##

Nginx官方模块
    第三方模块

### 3.1 默认模块 ###

http_stub_status_module：监控NGINX客户端状态

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location /mystatus{
            stub_status;
            }

浏览器访问：`www.xxxx.com/mystatus`

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> random\_index off | on 写在默认的配置文件loaction 里面，这个配置是随机访问主页页面，如果有隐藏的主页面则不会访问（以.开头的文件）

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> sub\_filter 字符串替换  
> sub\_filter\_once默认是开启（on）只替换一个，改为off的话，多个要替换的都会替换掉；这个配置作用在 http server location这三个作用域中

## 四、请求限制和访问控制 ##

## 4.1 请求限制 ##

limit_conn_module 连接频率限制
    limit_req_module 请求频率限制

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> `HTTP`请求事建立在 `TCP`之上的，会进行三次握手；  
> 长连接： `keepalive`。

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**链接限制：**  
![clipboard.png][clipboard.png 17]

**请求限制：**

Syntax: limit_req_zone key zone=name:size rate =rate;
    Default:——
    Context:http
    
    Syntax: limit_req_zone=name [burst=number] [nodelay];
    Default:——
    Context:http,server,location

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> 存储remote\_add回避binary\_remote\_addr多10个字节

> CentOS 7 安装 ab（Apache Benchmark）压力测试工具
> 
> sudo yum -y install httpd-tools

ab -n 50 -c 20 http://www.xxx.com/xxx.html # -n 发起的请求数 -c 并发数

### 4.2 访问控制 ###

4.2.1 基于IP的访问控制 - http\_access\_module

**location `~`(`模式匹配`)**

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![IP段][IP]

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![clipboard.png][clipboard.png 21]

![clipboard.png][clipboard.png 22]

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4.2.2 基于用户的信任登录 - http\_auth\_basic\_module

## 五、静态资源WEB服务 ##

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### 5.1 静态资源类型 ###

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### 5.2 静态资源服务场景-CND ###

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### 5.3 压缩与解压缩 ###

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### 5.4 浏览器缓存(重要) ###

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5.4.1 浏览器无缓存

![clipboard.png][clipboard.png 29]

5.4.2 浏览器有缓存

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5.4.3 校验过期机制

![clipboard.png][clipboard.png 31]

![clipboard.png][clipboard.png 32]

5.4.4 配置语法 - expires

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### 5.5 跨站访问 ###

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5.5.1 为什么浏览器禁止跨站访问

> 不安全，容易出现 **`CSRF`**攻击！

![clipboard.png][clipboard.png 35]

![clipboard.png][clipboard.png 36]

![clipboard.png][clipboard.png 37]

### 5.6 防盗链（重要) ###

> 防止资源被盗用

**防盗链思路：**

首要方式：区别哪些请求时非正常的用户请求

5.6.1 基于http\_refer防盗链配置模块

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curl -I http://api.go-qxd.com/static/images/nx-xds-logo.jpg # 只请求头信息    
    curl -e "http://baidu.com" -I http://api.go-qxd.com/static/images/nx-xds-logo.jpg #

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