Nginx学习总结

阳光穿透心脏的1/2处 2023-01-01 03:55 201阅读 0赞

# Nginx #

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### 文章目录 ###

*  Nginx
 *   *  一、Nginx介绍
     *   *  1. 负载均衡
         *  2. 动静分离
     *  二、Nginx安装 (Linux)
     *  三、Nginx常用指令
     *   *  1. 启动Nginx
         *  2. 关闭Nginx
         *  3. 热部署Nginx
     *  四、Nginx配置文件
     *  五、Nginx配置实例 (一)
     *   *  1. 实现效果
         *  2. 步骤分析
     *  六、Nginx配置实例(二)
     *   *  1. 实现效果
         *  2. 步骤分析
         *  3. Nginx配置文件中location指令的说明
     *  七、Nginx配置实例 - 负载均衡
     *   *  1. 实现效果
         *  2. 步骤分析
         *  3. 负载均衡的分配策略
     *  八、Nginx配置实例 - 动静分离
     *   *  1. 概述
         *  2. 实现效果
         *  3. 步骤分析
     *  九、Nginx配置实例 - 高可用集群
     *   *  1. 概述
         *  2. 步骤分析
         *  3. 运行结果
     *  十、Nginx原理分析

## 一、Nginx介绍 ##

Nginx是高性能的HTTP和反向代理服务器，占有内存小，处理高并发的能力十分强大

Nginx可以完成、负载均衡、动静分离

有一部分由于违规无法上传，建议观看此视频补全未提及的知识点[尚硅谷Nginx讲解传送门][Nginx]

### 1. 负载均衡 ###

增加服务器的数量，将请求分发到各个服务器上，而非将请求集中到单个服务器

![在这里插入图片描述][20201231121533274.png]

### 2. 动静分离 ###

将动态资源和静态资源由不同的服务器解析，降低只使用单个服务器时的压力  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80OTM0MzE5MA_size_16_color_FFFFFF_t_70]

## 二、Nginx安装 (Linux) ##

1.  将pcre依赖文件上传到Linux的/usr/src目录下

![在这里插入图片描述][20201231121548185.png]

1.  进入上述目录，`cd /usr/src`
2.  将pcre压缩文件解压，`tar -zxvf pcre-8.37.tar.gz`
3.  进入解压后的目录中，`cd pcre-8.37/`
4.  依次执行`./configure`，`make && make install`，完成安装
5.  查看是否安装成功，`pcre-config --version`

![在这里插入图片描述][20201231121552887.png]

1.  安装openssl、zlib、gcc依赖

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

1.  将Nginx安装包上传到Linux的/usr/src目录

![在这里插入图片描述][20201231121559149.png]

1.  进入上述目录，`cd /usr/src`
2.  将Nginx安装文件解压，`tar -zxvf nginx-1.12.2.tar.gz`
3.  进入解压后的目录中，`cd nginx-1.12.2/`
4.  依次执行`./configure`，`make && make install`，完成安装
5.  开放80端口：

(1) `firewall-cmd --permanent --add-port=80/tcp`，显示success表示成功

(2) `firewall-cmd --reload`，重启防火墙生效，显示success表示成功

(3`) firewall-cmd --query-port=80/tcp`，显示yes表示80端口开放成功

1.  启动Nginx，`cd /usr/local/nginx/sbin`，后执行`./nginx`

![在这里插入图片描述][20201231121604963.png]

1.  浏览器地址栏输入 http://\[Linux的IP地址\]:80 (Nginx默认使用80端口)

![在这里插入图片描述][20201231121609134.png]

## 三、Nginx常用指令 ##

### 1. 启动Nginx ###

先cd /usr/local/nginx/sbin，后./nginx，或者直接 `/usr/local/nginx/sbin/nginx`

### 2. 关闭Nginx ###

先cd /usr/local/nginx/sbin，后./nginx -s stop，或者直接 `/usr/local/nginx/sbin/nginx -s stop`

### 3. 热部署Nginx ###

(无需重启Nginx也可重新加载修改过后的配置文件)

先cd /usr/local/nginx/sbin，后./nginx -s reload，或者直接 `/usr/local/nginx/sbin/nginx -s reload`

## 四、Nginx配置文件 ##

Nginx的配置文件都放在/usr/local/nginx/conf/目录下

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80OTM0MzE5MA_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]

将nginx.conf文件打开后的内容：

# 第一部分：全局块
    worker_processes  1;  # worker进程数，值越大，支持的并发数量越大，尽量与cpu数相同
    
    # 第二部分：events块
    events {
        worker_connections  1024;  # 每个worker进程支持的最大连接数默认为1024
    }
    
    # 第三部分：http块
    http {
    	# http全局块
        include       mime.types;
        default_type  application/octet-stream;
        sendfile        on;
        keepalive_timeout  65;
    
    	# server块，一般都是对此部分进行配置 (可以有多个server块)
        server {
            listen       80;
            server_name  localhost;
            location / {
                root   html;
                index  index.html index.htm;
            }
            error_page   500 502 503 504  /50x.html;
            location = /50x.html {
                root   html;
            }
        }
    }

## 五、Nginx配置实例 (一) ##

### 1. 实现效果 ###

在浏览器输入地址www.123.com，跳转到Linux系统的tomcat服务器主页

### 2. 步骤分析 ###

(1) 在Linux中安装tomcat，使用默认端口8080

(2) 访问过程解析

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80OTM0MzE5MA_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]

(3) 在windows的host文件中进行域名和ip地址的对应关系的设置

![在这里插入图片描述][20201231121724961.png]

(4) 在Nginx的配置文件中，`vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf`

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80OTM0MzE5MA_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]

(5) 启动Nginx，打开浏览器运行，效果如图

![在这里插入图片描述][20201231121734524.png]

## 六、Nginx配置实例(二) ##

### 1. 实现效果 ###

修改Nginx的监听端口为9001，根据浏览器地址的不同跳转到不同的服务器页面

访问 http://\[Linux的ip地址\]:9001/edu/ 跳转到 127.0.0.1:8080  
访问 http://\[Linux的ip地址\]:9001/vod/ 跳转到 127.0.0.1:8081

### 2. 步骤分析 ###

(1) 创建两个Tomcat服务器，一个8080端口，一个8081端口 (并开放这两个端口)

(2) 在两个Tomcat服务器的webapps目录下分别创建edu、vod文件夹和a.html文件

(3) 在Nginx的配置文件中进行配置，`vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf`

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80OTM0MzE5MA_size_16_color_FFFFFF_t_70 4]

(4) 打开浏览器进行测试

![在这里插入图片描述][20201231121759602.png]

### 3. Nginx配置文件中location指令的说明 ###

(1) 简介：用于匹配请求地址

(2) 语法

![在这里插入图片描述][20201231121812154.png]

(3) 通配符

=：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

~：匹配包含uri的请求地址，区分大小写

~\*：匹配包含uri的请求地址，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

## 七、Nginx配置实例 - 负载均衡 ##

### 1. 实现效果 ###

浏览器地址栏输入http://\[Linux的ip地址\]/edu/a.html，将此请求分配到两台Tomcat服务器中

### 2. 步骤分析 ###

(1) 创建两个Tomcat服务器，一个8080端口，一个8081端口 (并开放这两个端口)

(2) 在两个Tomcat服务器的webapps目录下分别创建edu文件夹和a.html文件

(3) 在Nginx的配置文件中进行负载均衡配置，`vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf`

upstream myserver {
    # 列出所要负载均衡的tomcat服务器
        server 192.168.206.128:8080;
        server 192.168.206.128:8081;
    }
    
        server {
            listen       80;
            server_name  192.168.206.128;
    
            #charset koi8-r;
    
            #access_log  logs/host.access.log  main;
    
            location / {
                proxy_pass http://myserver;
            }

(4) 运行结果：地址栏输入地址，每次刷新都会去另一个Tomcat服务器中

### 3. 负载均衡的分配策略 ###

(1) 轮询 (默认)

按照请求的时间先后顺序逐一分配到不同的服务器，如果某个服务器宕机，会自动将此服 务器剔除

(2) weight

weight表示权重，默认为1，权重越高被分配的请求越多，用法：

![在这里插入图片描述][2020123112184811.png]

(3) ip\_hash

每个请求按照访问的ip地址的hash进行分配，即某个地址第一次访问到了哪个服务器，之 后此请求会固定访问此服务器，可以解决session的问题，用法：

![在这里插入图片描述][20201231121850853.png]

(4) fair

按照服务器的响应时间进行请求的分配，服务器响应时间短的优先分配，用法：

![在这里插入图片描述][20201231121857522.png]

## 八、Nginx配置实例 - 动静分离 ##

### 1. 概述 ###

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。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

### 2. 实现效果 ###

在Linux的根目录下创建一个/data/www/文件夹，其中存放静态资源a.html，在8080的那台 Tomcat服务器的webapps下也创建一个/data/www/文件夹，其中存放静态资源a.html，当输入 此静态资源的请求时，访问到的是根目录中的静态资源，而不是Tomcat服务器中的静态资源

### 3. 步骤分析 ###

(1) 创建上述文件夹及文件

(2) 在Nginx的配置文件中进行动静分离配置，`vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf`

server {
        listen       80;
        server_name  192.168.206.128;
        #charset koi8-r;
        #access_log  logs/host.access.log  main;
        location /www/ {
            root /data/;
            index index.html index.htm;
    }
    }

## 九、Nginx配置实例 - 高可用集群 ##

### 1. 概述 ###

当Nginx主服务器宕机之后使用备用服务器，保证服务的高可用性，思想如图：

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80OTM0MzE5MA_size_16_color_FFFFFF_t_70 5]

### 2. 步骤分析 ###

(1) 需要两台Nginx服务器 (即两台Linux虚拟机)，地址分别为192.168.17.129和192.168.17.131

(2) 在两台虚拟机中安装Nginx

(3) 在主服务器中安装keepalived

i. 进入usr目录，`cd /usr/`

ii. 安装需要的环境

1. wget http://www.percona.com/redir/downloads/Percona-XtraDB-Cluster/5.5.37-25.10/RPM/rhel6/x86_64/Percona-XtraDB-Cluster-shared-55-5.5.37-25.10.756.el6.x86_64.rpm
    
    2. rpm -ivh Percona-XtraDB-Cluster-shared-55-5.5.37-25.10.756.el6.x86_64.rpm

iii. 使用yum指令进行安装，`yum install keepalived -y`

iv. 安装之后在/etc中生成目录keepalived，其中有配置文件keepalived.conf

(4) 删除原本的配置文件，`rm -rf /etc/keepalived/keepalived.conf`

(5) 使用新的配置文件keepalived.conf替换，内容如下：

global_defs {
       notification_email {
         acassen@firewall.loc
         failover@firewall.loc
         sysadmin@firewall.loc
       }
       notification_email_from Alexandre.Cassen@firewall.loc
       #邮件服务器通知地址（暂不配置，默认即可，默认是当前虚拟机的ip地址）
       smtp_server 192.168.17.129
       #邮件服务器超时时间（暂不配置，默认即可）
       smtp_connect_timeout 30
       #当前虚拟机的IP地址
       router_id 192.168.17.129
    }
    
    vrrp_script Monitor_Nginx {
     script "/etc/keepalived/nginx_check.sh"    #检测脚本执行的路径
     interval 2                             #检测脚本执行的间隔
     weight 2                              #检测脚本执行的权重
    }
    
    vrrp_instance VI_1 {
        state MASTER       # 标识这个机器是MASTER(主服务器)还是BACKUP(备服务器)
        interface ens33      # 当前机器的网卡名称  
        virtual_router_id 51  # 虚拟路由的编号，主备必须一致
        priority 100         # 主、备机取不同的优先级，主机值较大，备份机值较小
        advert_int 1         # VRRP Multicast广播周期秒数，即每隔一秒检测是否宕机
        authentication {
            auth_type PASS   #(VRRP认证方式)
            auth_pass 1111   #(密码)
        }
        track_script {
    		Monitor_Nginx # 调用nginx进程检测脚本
    	}
        virtual_ipaddress {
            192.168.17.50  # 给两台Nginx服务器绑定的虚拟ip地址
        }
    }

(6) 新增keepalived的检测脚本，`vim /etc/keepalived/nginx_check.sh`

#!/bin/bash
    if [ "$(ps -ef | grep "nginx: master process" | grep -v grep )" == "" ]
     then
     killall keepalived
    fi

(7) 启动keepalived服务，`service keepalived start`

(8) 在另一台Linux系统中安装Nginx备服务器和keepalived，步骤如上所述，但在keepalived 的配置文件中需要对上述内容的红色部分进行修改

### 3. 运行结果 ###

浏览器输入虚拟ip地址192.168.17.50，可访问到主服务器中，kill主服务器的Nginx进程，此 虚拟ip地址会访问到备服务器中

## 十、Nginx原理分析 ##

查看Nginx的进程会发现有worker和master两种进程

![在这里插入图片描述][20201231122125351.png]

工作的线程模型如图所示：

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80OTM0MzE5MA_size_16_color_FFFFFF_t_70 6]

工作原理如图所示：

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80OTM0MzE5MA_size_16_color_FFFFFF_t_70 7]

使用一个master和多个worker的好处：

1.  利于热部署：抢到请求的worker会执行任务，其余空闲worker会更新配置文件，当执行任 务的worker任务结束之后也会自动的更新配置文件信息
2.  每个worker是独立的进程，如果其中一个worker出现问题，不会影响到其他worker

三个常见问题：

1.  设置多少个worker合适？

答：worker数和服务器的cpu数相同最为适宜，在Nginx的配置文件的全局块中修改

1.  一个请求会占用某个worker的几个连接数？

答：  
(1) 如果只是静态资源，会占用2个连接数 (接收和返回两个连接数)

(2) 如果Nginx作为代理服务器使用Tomcat处理动态资源，会占用4个连接数

1.  如何计算Nginx最大的并发数？

答：  
(1) 如果只是静态资源，最大并发数 = worker个数 \* 每个worker的最大连接数 / 2

(2) 如果Nginx作为代理服务器使用Tomcat处理动态资源，  
最大并发数 = worker个数 \* 每个worker的最大连接数 / 4

[Nginx]: https://www.bilibili.com/video/BV1zJ411w7SV?from=search&seid=6749261582926642327
[20201231121533274.png]: /images/20221120/f095cfb19a014b87a653fdb94fef8a55.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80OTM0MzE5MA_size_16_color_FFFFFF_t_70]: /images/20221120/5bcf58888510446c8743408a3405cf79.png
[20201231121548185.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/20201231121548185.png
[20201231121552887.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/20201231121552887.png
[20201231121559149.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/20201231121559149.png
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[20201231121609134.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/20201231121609134.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80OTM0MzE5MA_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]: https://img-blog.csdnimg.cn/20201231121637279.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80OTM0MzE5MA==,size_16,color_FFFFFF,t_70
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80OTM0MzE5MA_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]: https://img-blog.csdnimg.cn/20201231121711465.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80OTM0MzE5MA==,size_16,color_FFFFFF,t_70
[20201231121724961.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/20201231121724961.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80OTM0MzE5MA_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]: https://img-blog.csdnimg.cn/20201231121728851.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80OTM0MzE5MA==,size_16,color_FFFFFF,t_70
[20201231121734524.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/20201231121734524.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80OTM0MzE5MA_size_16_color_FFFFFF_t_70 4]: https://img-blog.csdnimg.cn/20201231121755623.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80OTM0MzE5MA==,size_16,color_FFFFFF,t_70
[20201231121759602.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/20201231121759602.png
[20201231121812154.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/20201231121812154.png
[2020123112184811.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/2020123112184811.png
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[20201231121857522.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/20201231121857522.png
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