Web服务器-Nginx详解

Nginx基本概念

什么是Nginx

Nginx是一个高性能的HTTP和反向代理web服务器，特点是占有内存少，并发能力强，有报告表明能支持高达50000个并发连接数。

 

正向代理

是一个位于客户端和原始服务器(origin server)之间的服务器，为了从原始服务器取得内容，客户端向代理发送一个请求并指定目标(原始服务器)，然后代理向原始服务器转交请求并将获得的内容返回给客户端。客户端才能使用正向代理。

 

反向代理

反向代理服务器位于用户与目标服务器之间，但是对于用户而言，反向代理服务器就相当于目标服务器，即用户直接访问反向代理服务器就可以获得目标服务器的资源。同时，用户不需要知道目标服务器的地址，也无须在用户端作任何设定。反向代理服务器通常可用来作为Web加速，即使用反向代理作为Web服务器的前置机来降低网络和服务器的负载，提高访问效率。

 

负载均衡

Load balancing，即负载均衡，是一种计算机技术，用来在多个计算机（计算机集群）、网络连接、CPU、磁盘驱动器或其他资源中分配负载，以达到最优化资源使用、最大化吞吐率、最小化响应时间、同时避免过载的目的。

 

动静分离

 

 

安装Nginx

①安装依赖包

yum -y install gcc gcc-c++ automake pcre pcre-devel zlib zlib-devel open openssl-devel

②下载Nginx稳定版

wget http://nginx.org/download/nginx-1.18.0.tar.gz

③解压、编译、安装

# 解压
tar -zxvf nginx-1.18.0.tar.gz

# 进入解压好的文件
cd nginx-1.18.0/

# 编译
./configure  --prefix=/usr/local/nginx

# 安装
make && make install

④开放Linux对外网访问的80端口

/sbin/iptables -I INPUT  -p tcp --dport 80 -j ACCEPT

⑤Nginx服务的启动操作

##### 启动方式二选一 #####

# 默认配置文件启动
cd /usr/local/nginx/sbin
./nginx 

# 指定配置文件启动
./nginx -c  /usr/local/nginx/conf/nginx.conf

⑥验证：浏览器访问http://公网ip/

 

Nginx常用命令

使用Nginx操作命令前提条件：必须进入到Nginx的目录：/usr/local/nginx/sbin。

作用	命令
查看nginx版本	./nginx -v
启动nginx	./nginx
关闭nginx	./nginx -s stop
重新加载nginx	./nginx -s reload

 

Nginx配置文件

配置文件的位置

/usr/local/nginx/conf/nginx.conf

 

配置文件的结构

...              #全局块

events {         #events块
   ...
}

http      #http块
{
    ...   #http全局块
    server        #server块
    { 
        ...       #server全局块
        location [PATTERN]   #location块
        {
            ...
        }
        location [PATTERN] 
        {
            ...
        }
    }
    server
    {
      ...
    }
    ...     #http全局块
}

全局块：配置影响nginx全局的指令。一般有运行nginx服务器的用户组，nginx进程pid存放路径，日志存放路径，配置文件引入，允许生成worker process数等。
events块：配置影响nginx服务器或与用户的网络连接。有每个进程的最大连接数，选取哪种事件驱动模型处理连接请求，是否允许同时接受多个网路连接，开启多个网络连接序列化等。
http块：可以嵌套多个server，配置代理，缓存，日志定义等绝大多数功能和第三方模块的配置。如文件引入，mime-type定义，日志自定义，是否使用sendfile传输文件，连接超时时间，单连接请求数等。
server块：配置虚拟主机的相关参数，一个http中可以有多个server。
location块：配置请求的路由，以及各种页面的处理情况。

 

配置文件详解

########### 每个指令必须有分号结束。#################
#user administrator administrators;  #配置用户或者组，默认为nobody nobody。
#worker_processes 2;  #允许生成的进程数，默认为1
#pid /nginx/pid/nginx.pid;   #指定nginx进程运行文件存放地址
error_log log/error.log debug;  #制定日志路径，级别。这个设置可以放入全局块，http块，server块，级别以此为：debug|info|notice|warn|error|crit|alert|emerg
events {
    accept_mutex on;   #设置网路连接序列化，防止惊群现象发生，默认为on
    multi_accept on;  #设置一个进程是否同时接受多个网络连接，默认为off
    #use epoll;      #事件驱动模型，select|poll|kqueue|epoll|resig|/dev/poll|eventport
    worker_connections  1024;    #最大连接数，默认为512
}
http {
    include       mime.types;   #文件扩展名与文件类型映射表
    default_type  application/octet-stream; #默认文件类型，默认为text/plain
    #access_log off; #取消服务日志    
    log_format myFormat '$remote_addr–$remote_user [$time_local] $request $status $body_bytes_sent $http_referer $http_user_agent $http_x_forwarded_for'; #自定义格式
    access_log log/access.log myFormat;  #combined为日志格式的默认值
    sendfile on;   #允许sendfile方式传输文件，默认为off，可以在http块，server块，location块。
    sendfile_max_chunk 100k;  #每个进程每次调用传输数量不能大于设定的值，默认为0，即不设上限。
    keepalive_timeout 65;  #连接超时时间，默认为75s，可以在http，server，location块。

    upstream mysvr {   
      server 127.0.0.1:7878;
      server 192.168.10.121:3333 backup;  #热备
    }
    error_page 404 https://www.baidu.com; #错误页
    server {
        keepalive_requests 120; #单连接请求上限次数。
        listen       4545;   #监听端口
        server_name  127.0.0.1;   #监听地址       
        location  ~*^.+$ {       #请求的url过滤，正则匹配，~为区分大小写，~*为不区分大小写。
           #root path;  #根目录
           #index vv.txt;  #设置默认页
           proxy_pass  http://mysvr;  #请求转向mysvr 定义的服务器列表
           deny 127.0.0.1;  #拒绝的ip
           allow 172.18.5.54; #允许的ip           
        } 
    }
}

 

Nginx配置反向代理

方式一

只替换域名

upstream domain {
  server localhost:8080 weight=5;
}
server {
    listen              80;
    server_name         test.com;
    access_log  "pipe:rollback /data/log/nginx/access.log interval=1d baknum=7 maxsize=1G"  main;
    location / {
        proxy_set_header Host $host;
        proxy_set_header  X-Real-IP        $remote_addr;
        proxy_set_header  X-Forwarded-For  $proxy_add_x_forwarded_for;
        proxy_set_header X-NginX-Proxy true;
        proxy_pass http://domain;
    }
}

 

方式二

带前缀访问

upstream prod {
  server localhost:8081 weight=5;
}
upstream user {
  server localhost:8082 weight=5;
}
server {
    listen              80;
    server_name         test.com;
    access_log  "pipe:rollback /data/log/nginx/access.log interval=1d baknum=7 maxsize=1G"  main;
    location ^~/prod/ {
        proxy_set_header Host $host;
        proxy_set_header  X-Real-IP        $remote_addr;
        proxy_set_header  X-Forwarded-For  $proxy_add_x_forwarded_for;
        proxy_set_header X-NginX-Proxy true;
        proxy_pass http://prod/;
    }
    location ^~/user/ {
        proxy_set_header Host $host;
        proxy_set_header  X-Real-IP        $remote_addr;
        proxy_set_header  X-Forwarded-For  $proxy_add_x_forwarded_for;
        proxy_set_header X-NginX-Proxy true;
        proxy_pass http://user/;
    }
}

 

方式三

rewrite重写URL

upstream prod {
  server localhost:8081 weight=5;
}
upstream user {
  server localhost:8082 weight=5;
}
server {
    listen              80;
    server_name         test.com;
    access_log  "pipe:rollback /data/log/nginx/access.log interval=1d baknum=7 maxsize=1G"  main;
    location ^~/prod/ {
        proxy_set_header Host $host;
        proxy_set_header  X-Real-IP        $remote_addr;
        proxy_set_header  X-Forwarded-For  $proxy_add_x_forwarded_for;
        proxy_set_header X-NginX-Proxy true;
        rewrite ^/prod/(.*)$ /$1 break;
        proxy_pass http://prod;
    }
    location ^~/user/ {
        proxy_set_header Host $host;
        proxy_set_header  X-Real-IP        $remote_addr;
        proxy_set_header  X-Forwarded-For  $proxy_add_x_forwarded_for;
        proxy_set_header X-NginX-Proxy true;
        rewrite ^/user/(.*)$ /$1 break;
        proxy_pass http://user;
    }
}

 

Nginx配置负载均衡

配置

http {
    upstream upstream_name{
        server 192.168.0.28:8001;
        server 192.168.0.28:8002;
    }
    server {
        listen       8080;
        server_name  localhost;
        location / {
            proxy_pass http://upstream_name;
            proxy_set_header Host $host;
            proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
            proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
        }
    }
}

 

负载均衡策略

策略一：轮询（默认）

最基本的配置方法，它是upstream的默认策略，每个请求会按时间顺序逐一分配到不同的后端服务器。

参数	描述
fail_timeout	与max_fails结合使用。
max_fails	设置在fail_timeout参数设置的时间内最大失败次数，如果在这个时间内，所有针对该服务器的请求都失败了，那么认为该服务器会被认为是停机了。
fail_time	服务器会被认为停机的时间长度，默认为10s。
backup	标记该服务器为备用服务器，当主服务器停止时，请求会被发送到它这里。
down	标记服务器永久停机了。

注意：

①在轮询中，如果服务器down掉了，会自动剔除该服务器。

②缺省配置就是轮询策略。

③此策略适合服务器配置相当，无状态且短平快的服务使用。 

 

策略二：权重

在轮询策略的基础上制定沦陷的几率。

如：

upstream foo {
    server localhost:8001 weight=2;
    server localhost:8002;
    server localhost:8003 backup;
    server localhost:8004 max_fails=3 fail_timeout=20s;
}

这里例子中，weight参数用于制定轮询的几率，weight默认值为1；weight的数值和被访问的几率成正比。

注意：

①权重越高分配到需要处理的请求越多。

②此策略可以与least_conn和ip_hash结合使用。

③此策略比较适合服务器的硬件配置差别比较大的情况。 

 

策略三：ip_hash

负载均衡器按照客户端IP地址的分配方式，可以确保相同客户端的请求一直发送到相同的服务器。这样每个访客都固定访问一个后端服务器。

upstream foo {
    ip_hash;
    server localhost:8001 weight=2;
    server localhost:8002;
    server localhost:8003;
    server localhost:8004 max_fails=3 fail_timeout=20s;
}

注意：

①在nginx版本1.3.1之前，不能在ip_hash中使用权重（weight）。

②ip_hash不能与backup同时使用。

③此策略适合有状态服务，比如session。

④当有服务器需要剔除，必须手动down掉。

 

策略四：least_conn最小连接

把请求转发给连接数较少的后端服务器。轮询算法是把请求平均的转发给各个后端，使它们的负载大致相同；但是，有些请求占用的时间很长，会导致其所在的后端负载较高。这种情况下，least_conn这种方式就可以达到更好的负载均衡效果。

upstream foo {
    least_conn;
    server localhost:8001 weight=2;
    server localhost:8002;
    server localhost:8003 backup;
    server localhost:8004 max_fails=3 fail_timeout=20s;
}

注意：此负载均衡策略适合请求处理时间长短不一造成服务器过载的情况。

 

Nginx配置动静分离

架构分析

 

配置

动静分离的原理很简单，通过location对请求url进行匹配即可，在/Users/Hao/Desktop/Test（任意目录）下创建 /static/imgs 。

配置如下：

worker_processes  1;
events {
    worker_connections  1024;
}
http {
   server {
       listen       10000;
       server_name  localhost;
      #拦截后台请求
      location / {
        proxy_pass http://localhost:8888;
        proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
      }
      #拦截静态资源
      location ~ .*\.(html|htm|gif|jpg|jpeg|bmp|png|ico|js|css)$ {
        root /Users/dalaoyang/Downloads/static;
       }
    }
}

 

 动静分离与前后分离的区别

动静分离：动态资源与静态资源分离，不会部署在同一台服务器上。
前后分离：网站架构模式，微服务开发基于SOA面向于服务器开发，后台和前端都采用调用接口方式。将一个项目拆分成一个控制Web（前端）和接口（后端），最终使用rpc远程调用技术。视图层和业务逻辑层拆分，中间采用RPC远程调用技术。

 

常见问题

①为什么互联网公司项目中，静态资源url后面会加上一个时间戳？

目的：最终的目的是为了控制项目上线的时候，新静态资源与老的浏览器缓存静态资源避免冲突问题。

解决方案：加上时间戳规范t=项目上线。

②304走本地缓存状态码的原理是什么？

默认浏览器图片缓存是7天。

第一次下载资源的时候，客户端保存修改资源时间。

第二次下载资源的时候，服务端判断客户端上一次修改的时间是否需返回200还是304。

第二次下载资源的时候，服务端判断当前资源文件与客户端上一次修改的时间是否需返回200还是304客户端第二次下载资源最后修改时间2018/6/28 下午11:07:11。

服务端最后一次修改时间大于客户端最后一次修改的时间200重新加载资源。

服务器端最后一次修改的时间小于客户端最后修改的时间返回304走本地缓存。