Nginx 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，事实上nginx的并发能力确实在同类型的网页服务器中表现较好，中国大陆使用nginx网站用户有：百度、京东、新浪、网易、腾讯、淘宝等。

Nginx相关概念

代理

参考文章：link

正向代理

位于客户端与原始服务器之间的代理服务器，为了从原始服务器获得请求，客户端向代理发出请求，随后向真是服务器发出请求。

简单一点： A向C借钱，由于一些情况不能直接向C借钱，于是A找B，B向C借钱，于是A得到了钱。 但是C并不知道A的存在。B就充当了A的代理人的角色。总结来说：正向代理隐藏了客户端client

反向代理

客户端去访问服务器时，并不知道访问那一台，就像是客户端访问代理服务器一样，实际上是当代理服务器拿到客户端请求后转发到真实服务器中的任意一台（或根据匹配规则来），在用户看来，客户端只是访问了代理服务器，典型的例子就是负载均衡。

A向B借钱，B没有拿自己钱，而是悄悄的向C去借钱，然后再交给A，A以为是B得钱，但不知道C的存在。

正向代理和反向代理的区别

位置不同

正向代理：架设在客户端与目标主机之间。 反向代理：架设在服务器端。

代理对象不同

正向代理：代理客户端，服务器不知道实际发起请求的客户端。 反向代理：代理服务器端，客户端不知道实际提供服务的服务端。

负载均衡

**早期架构：**客户端发送多个请求到服务器，服务器处理请求，有一些可能要与数据库进行交互，服务器处理完毕后，再将结果返回给客户端。这种架构模式对于早期的系统相对单一，并发请求相对较少的情况下是比较适合的，成本也低。

**集群部署，负载均衡：**随着信息量增加，请求数越来越多，单个服务器处理请求不能满足要求。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（html/css/js/img等）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

进入 nginx 官网，下载 http://nginx.org/ nginx安装包。

安装依赖包

1. 安装pcre： wget http://downloads.sourceforge.net/project/pcre/pcre/8.37/pcre-8.37.tar.gz 解压文件， ./configure 完成后，回到 pcre 目录下执行 make， 再执行 make install

2. 安装openssl： https://blog.csdn.net/shiyong1949/article/details/78212971 3. 安装zlib： $wget http://www.zlib.net/zlib-1.2.8.tar.gz $tar -xvzf zlib-1.2.8.tar.gz $cd zlib-1.2.8.tar.gz $./configure $make $make install

4. 安装nginx： 解压缩 nginx-xx.tar.gz 包。 进入解压缩目录，执行./configure。 make && make install 启动nginx： 在/usr/local/nginx/sbin 目录下执行 ./nginx ./nginx 停止nginx： 在/usr/local/nginx/sbin 目录下执行 ./nginx -s stop 重新加载命令 在/usr/local/nginx/sbin 目录下执行 ./nginx -s reload

查看nginx版本号： 在/usr/local/nginx/sbin 目录下执行 ./nginx -v 访问 ip:8890端口： 浏览器访问或curl访问：

nginx配置文件

nginx 安装目录下，其默认的配置文件都放在**/usr/local/nginx/conf目录**下，而主配置文件nginx.conf 也在其中，后续对 nginx 的使用基本上都是对此配置文件进行相应的修改。

nginx.conf

nginx.conf 配置文件分为三部分：全局块、events 块、http 块。

全局块、events 块的配置对 Nginx 的性能影响较大，在实际中应该灵活配置。

全局块

从配置文件开始到 events 块之间的内容，主要会设置一些影响 nginx 服务器整体运行的配置指令，主要包括配置运行 Nginx 服务器的用户（组）、允许生成的 worker process 数，进程 PID 存放路径、日志存放路径和类型以及配置文件的引入等。

例如：worker_processes 用于设置工作进程数。一般与服务器cpu核数一致。

events 块

events 块涉及的指令主要影响 Nginx 服务器与用户的网络连接，常用的设置包括是否开启对多 work process下的网络连接进行序列化，是否允许同时接收多个网络连接，选取哪种事件驱动模型来处理连接请求，每个 word process 可以同时支持的最大连接数等。 例如：worker_connections，单个工作进程可以允许同时建立外部连接的数量。

http 块

http块是 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。 需要注意的是：http 块也可以包括 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。

1. 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。

2. location 块 一个 server 块可以配置多个 location 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。

Nginx配置实例

反向代理

配置一

效果： 使用 nginx 反向代理，访问 www.test.com 直接跳转到 127.0.0.1:8080

1. 配置/etc/hosts文件，设置www.test.com域名映射。 2. 启动tomcat： 执行/root/apache-tomcat-7.0.70/bin/startup.sh ， 默认是8080端口。

3. 在nginx配置文件中配置端口转发： 监听8890端口连接，域名是www.test.com。 相关连接转发到127.0.0.1:8080端口 （即tomcat服务）。

最终效果：

配置二

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://127.0.0.1:8890/vod/ 直接跳转到 127.0.0.1:8001 访问 http://127.0.0.1:8890/edu/ 直接跳转到 127.0.0.1:8002

1. 配置两个tomcat，分别配置8001和8002端口； 2. 在webapps目录下分别新建vod/vod.html和edu/edu.html，分别启动tomcat： 3. 配置nginx.conf： nginx监听8890端口，url中有/edu/的转发到8002端口，url中有/vod/转发到8001端口。

4. 效果：

location 指令说明

该指令用于匹配 URL。 语法如下：

= ：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。

负载均衡

配置两个tomcat服务器，分别创建webapps/test/test.html文件。为了更明显的看到效果，test.html中内容不同，分别显示了当前tomcat的端口号。

2. 配置nginx.conf： 在http块中定义 upstream 服务名，分别写多个服务器的ip:port。 在server块中定义proxy_pass；

实际效果： 同一个url，第一次会访问8001： 再次刷新会访问8002端口：

负载均衡策略

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。

配置权重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 ; }

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 ; }

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 ; }

动静分离

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。

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。

1. 创建/data/imgages/a.jpg 和 /data/html/test.html目录和文件。

2. 配置nginx.conf： /images/ 请求访问 /data/images目录。 /html/ 请求访问 /data/html目录。

实际效果： 访问静态文件不通过后端服务器，nginx会直接返回结果。

高可用集群配置

1. 配置高可用准备工作： （1） 需要两台服务器 192.168.17.129 和 192.168.17.131； （2）在两台服务器安装nginx； （3）在两台服务器安装keepalived；

2. 安装keepalived： （1）使用yum安装： yum install keepalived -y （2）安装之后，在etc下面生成目录keepalived，keepalived.conf即配置文件。

Keepalived+Nginx 高可用集群 （主从模式）

主服务器keepalived配置： global_defs { notification_email { acassen@firewall.loc failover@firewall.loc sysadmin@firewall.loc } notification_email_from Alexandre.Cassen@firewall.loc c smtp_server 192.168.17.129 smtp_connect_timeout 30 router_id LVS_DEVEL # hosts文件需定义 127.0.0.1 LVS_DEVEL映射关系；这里也可以直接写ip或localhost } vrrp_script chk_http_port { script "/usr/local/src/nginx_check.sh" interval 2 # （检测脚本执行的间隔） weight 2 } vrrp_instance VI_1 { state MASTER # 备份服务器上将 MASTER 改为 BACKUP interface ens33 # 主机网卡名称 virtual_router_id 51 # 主、备机的 d virtual_router_id 必须相同 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 authentication { auth_type PASS auth_pass 1111 } virtual _ipaddress { H 192.168.17.50 # VRRP H虚拟地址（对外提供的ip地址） } } 备服务器keepalived配置： global_defs { notification_email { acassen@firewall.loc failover@firewall.loc sysadmin@firewall.loc } notification_email_from Alexandre.Cassen@firewall.loc c smtp_server 192.168.17.131 smtp_connect_timeout 30 router_id LVS_DEVEL } vrrp_script chk_http_port { script "/usr/local/src/nginx_check.sh" interval 2 # （检测脚本执行的间隔） weight 2 } vrrp_instance VI_1 { state BACKUP # 备份服务器上将 MASTER 改为 BACKUP interface ens33 # 主机网卡名称 virtual_router_id 51 # 唯一标识，主、备机的 d virtual_router_id 必须相同 priority 90 # 主、备机取不同的优先级，主机值较大，备份机值较小 advert_int 1 # 心跳，每隔1s查看主机是否正常 authentication { auth_type PASS auth_pass 1111 } virtual _ipaddress { H 192.168.17.50 # VRRP H虚拟地址（对外提供的ip地址） } } 检测nginx服务的脚本：/usr/local/src/nginx_check.sh #!/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

4. 主备服务器启动keepalived和nginx： systemctl start keepalived.service 启动后查看ens33网卡是否配置了虚拟ip： /usr/local/nginx/sbin/nginx

5. 测试： （a）访问虚拟ip： （b）停掉主nginx和keepalived，重新访问：

查看从服务器，虚拟ip已经绑定到了ens33网卡上，即切换到了备服务器。

Keepalived+Nginx 高可用集群 （双主模式）

nginx基本原理

master和worker进程

nginx启动后，会有master和worker两种进程；其中worker进程可以用多个，与配置中的worker_processes 参数有关。

master负责调度，worker主要负责具体的任务执行。 worker_processes 1 ，只有一个worker进程。

woorker进程

当一个任务到master时，多个worker通过争抢获取处理权，拿到任务后再调用tomcat处理。

master-worker机制好处

首先，对于每个 worker 进程来说，独立的进程，不需要加锁，所以省掉了锁带来的开销，同时在编程以及问题查找时，也会方便很多。其次，采用独立的进程，可以让互相之间不会影响，一个进程退出后，其它进程还在工作，服务不会中断，master 进程则很快启动新的worker 进程。当然，worker 进程的异常退出，肯定是程序有 bug 了，异常退出，会导致当 前 worker 上的所有请求失败，不过不会影响到所有请求，所以降低了风险。

需要设置worker？

Nginx 同 redis 类似都采用了 io 多路复用机制，每个 worker 都是一个独立的进程，但每个进程里只有一个主线程，通过异步非阻塞的方式来处理请求， 即使是成千上万个请求也不在话下。每个 worker 的线程可以把一个 cpu 的性能发挥到极致。所以 worker 数和服务器的 cpu数相等是最为适宜的。设少了会浪费 cpu，设多了会造成 cpu 频繁切换上下文带来的损耗。

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

连接数 worker_connection

这个值是表示每个 worker 进程所能建立连接的最大值，所以，一个 nginx 能建立的最大连接数，应该是 worker_connections *worker_processes。

一个请求会占用几个worker连接数？ 答案：2个或4个。

nginx有4个worker，每个worker支持1024连接数，那么最大支持多少并发？

总连接数：4* 1024 = 4096 如果是访问静态资源：4096/2 如果是访问动态资源：4096/4

这里说的是最大连接数，对于HTTP 请求本地静态资源来说， 能够支持的最大并发数量是 worker_connections worker_processes，如果是支持 http1.1 的浏览器每次访问要占两个连接，所以普通的静态访问最大并发数是： worker_connectionsworker_processes /2； 而如果是HTTP作为反向代理，最大并发数量应该是 worker_connections *worker_processes/4。因为作为反向代理服务器，每个并发会建立与客户端的连接和与后端服务的连接，会占用两个连接。