學Nginx,這一篇就夠了

學Nginx 這一篇就夠了

Nginx 是一個高效能的 HTTP 和反向代理伺服器，特點是佔用記憶體少，併發能力強，事實上 Nginx 的併發能力確實在同型別的網頁伺服器中表現較好。Nginx 專為效能優化而開發，效能是其最重要的要求，十分注重效率，有報告 Nginx 能支援高達 50000 個併發連線數

Nginx 知識網結構圖

 

反向代理

正向代理：區域網中的電腦使用者想要直接訪問網路是不可行的，只能通過代理伺服器來訪問，這種代理服務就被稱為正向代理。

反向代理：客戶端無法感知代理，因為客戶端訪問網路不需要配置，只要把請求傳送到反向代理伺服器，由反向代理伺服器去選擇目標伺服器獲取資料，然後再返回到客戶端。

 

此時反向代理伺服器和目標伺服器對外就是一個伺服器，暴露的是代理伺服器地址，隱藏了真實伺服器 IP 地址。

 

負載均衡

客戶端傳送多個請求到伺服器，伺服器處理請求，有一些可能要與資料庫進行互動，伺服器處理完畢之後，再將結果返回給客戶端。

 

普通請求和響應過程如下圖：

 

但是隨著資訊數量增長，訪問量和資料量飛速增長，普通架構無法滿足現在的需求。

 

我們首先想到的是升級伺服器配置，可以由於摩爾定律的日益失效，單純從硬體提升效能已經逐漸不可取了，怎麼解決這種需求呢？

 

我們可以增加伺服器的數量，構建叢集，將請求分發到各個伺服器上，將原來請求集中到單個伺服器的情況改為請求分發到多個伺服器，也就是我們說的負載均衡。

 

圖解負載均衡：

 

假設有 15 個請求傳送到代理伺服器，那麼由代理伺服器根據伺服器數量，平均分配，每個伺服器處理 5 個請求，這個過程就叫做負載均衡。

 

動靜分離

為了加快網站的解析速度，可以把動態頁面和靜態頁面交給不同的伺服器來解析，加快解析的速度，降低由單個伺服器的壓力。

動靜分離之前的狀態：

動靜分離之後：

Nginx 如何在 Linux 安裝

參考連結：Linux中如何安裝Nginx

Nginx 常用命令

檢視版本：

./nginx -v

啟動：

./nginx

關閉（有兩種方式，推薦使用 ./nginx -s quit）：

 ./nginx -s stop
 ./nginx -s quit

重新載入 Nginx 配置：

./nginx -s reload

 

Nginx 的配置檔案

配置檔案分三部分組成：

①全域性塊

從配置檔案開始到 events 塊之間，主要是設定一些影響 Nginx 伺服器整體執行的配置指令。

併發處理服務的配置，值越大，可以支援的併發處理量越多，但是會受到硬體、軟體等裝置的制約。

 

②events 塊

 

影響 Nginx 伺服器與使用者的網路連線，常用的設定包括是否開啟對多 workprocess 下的網路連線進行序列化，是否允許同時接收多個網路連線等等。

 

支援的最大連線數：

 

③HTTP 塊

 

諸如反向代理和負載均衡都在此配置。

location[ = | ~ | ~* | ^~] url{

}

 

location 指令說明，該語法用來匹配 url，語法如上：

• =：用於不含正規表示式的 url 前，要求字串與 url 嚴格匹配，匹配成功就停止向下搜尋並處理請求。

• ~：用於表示 url 包含正規表示式，並且區分大小寫。

• ~*：用於表示 url 包含正規表示式，並且不區分大小寫。

• ^~：用於不含正規表示式的 url 前，要求 Nginx 伺服器找到表示 url 和字串匹配度最高的 location 後，立即使用此 location 處理請求，而不再匹配。

• 如果有 url 包含正規表示式，不需要有 ~ 開頭標識。

反向代理實戰

 

①配置反向代理

目的：在瀏覽器位址列輸入地址 www.123.com 跳轉 Linux 系統 Tomcat 主頁面。

②具體實現

先配置 Tomcat，因為比較簡單，此處不再贅敘，並在 Windows 訪問：

 

具體流程如下圖：

 

修改之前：

 

配置如下：

再次訪問：

 

 

③反向代理 2

 

目標：

• 訪問 http://192.168.25.132:9001/edu/ 直接跳轉到 192.168.25.132:8080

• 訪問 http://192.168.25.132:9001/vod/ 直接跳轉到 192.168.25.132:8081

準備：配置兩個 Tomcat，埠分別為 8080 和 8081，都可以訪問，埠修改配置檔案即可。

 

新建檔案內容分別新增 8080！！！和 8081！！！

響應如下圖：

具體配置如下：

重新載入 Nginx：

 

./nginx -s reload

 

 

訪問：

實現了同一個埠代理，通過 edu 和 vod 路徑的切換顯示不同的頁面。

 

 

反向代理小結

 

 

第一個例子：瀏覽器訪問 www.123.com，由 host 檔案解析出伺服器 ip 地址
192.168.25.132 www.123.com。

 

然後預設訪問 80 埠，而通過 Nginx 監聽 80 埠代理到本地的 8080 埠上，從而實現了訪問 www.123.com，最終轉發到 tomcat 8080 上去。

 

第二個例子：

• 訪問 http://192.168.25.132:9001/edu/ 直接跳轉到 192.168.25.132:8080

• 訪問 http://192.168.25.132:9001/vod/ 直接跳轉到 192.168.25.132:8081

 

實際上就是通過 Nginx 監聽 9001 埠，然後通過正規表示式選擇轉發到 8080 還是 8081 的 Tomcat 上去。

 

 

負載均衡實戰

 

①修改 nginx.conf，如下圖：

 

 

②重啟 Nginx：

./nginx -s reload

 

 

③在 8081 的 Tomcat 的 webapps 資料夾下新建 edu 資料夾和 a.html 檔案，填寫內容為 8081！！！！

 

 

④在位址列回車，就會分發到不同的 Tomcat 伺服器上：

 

負載均衡方式如下：

• 輪詢（預設）。

• weight，代表權，權越高優先順序越高。

• fair，按後端伺服器的響應時間來分配請求，相應時間短的優先分配。

• ip_hash，每個請求按照訪問 ip 的 hash 結果分配，這樣每一個訪客固定的訪問一個後端伺服器，可以解決 Session 的問題。

 

動靜分離實戰

 

 

什麼是動靜分離？把動態請求和靜態請求分開，不是講動態頁面和靜態頁面物理分離，可以理解為 Nginx 處理靜態頁面，Tomcat 處理動態頁面。

 

動靜分離大致分為兩種：

• 純粹將靜態檔案獨立成單獨域名放在獨立的伺服器上，也是目前主流方案。

• 將動態跟靜態檔案混合在一起釋出，通過 Nginx 分開。

 

動靜分離圖析：

 

實戰準備，準備靜態檔案：

 

配置 Nginx，如下圖：

Nginx 高可用

 

如果 Nginx 出現問題：

解決辦法：

 

前期準備：

• 兩臺 Nginx 伺服器

• 安裝 Keepalived

• 虛擬 ip

 

安裝 Keepalived：

 

[root@192 usr]# yum install keepalived -y
[root@192 usr]# rpm -q -a keepalived
keepalived-1.3.5-16.el7.x86_64

 

修改配置檔案：

[root@192 keepalived]# cd /etc/keepalived
[root@192 keepalived]# vi keepalived.conf

 

 

分別將如下配置檔案複製貼上，覆蓋掉 keepalived.conf，虛擬 ip 為 192.168.25.50。

 

對應主機 ip 需要修改的是：

• smtp_server 192.168.25.147（主）smtp_server 192.168.25.147（備）

• state MASTER（主） state BACKUP（備）

 

global_defs {
   notification_email {
     acassen@firewall.loc
     failover@firewall.loc
     sysadmin@firewall.loc
   }
   notification_email_from Alexandre.Cassen@firewall.loc
   smtp_server 192.168.25.147
   smtp_connect_timeout 30
   router_id LVS_DEVEL # 訪問的主機地址
}

vrrp_script chk_nginx {
  script "/usr/local/src/nginx_check.sh"  # 檢測檔案的地址
  interval 2   # 檢測指令碼執行的間隔
  weight 2   # 權重
}

vrrp_instance VI_1 {
    state BACKUP    # 主機MASTER、備機BACKUP    
    interface ens33   # 網路卡
    virtual_router_id 51 # 同一組需一致
    priority 90  # 訪問優先順序，主機值較大，備機較小
    advert_int 1
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass 1111
    }
    virtual_ipaddress {
        192.168.25.50  # 虛擬ip
    }
}

 

 

啟動程式碼如下：

[root@192 sbin]# systemctl start keepalived.service

 

 

 

訪問虛擬 ip 成功：

關閉主機 147 的 Nginx 和 Keepalived，發現仍然可以訪問。

 

 

原理解析

 

 

如下圖，就是啟動了一個 master，一個 worker，master 是管理員，worker是具體工作的程式。

 

worker 如何工作？如下圖：

 

 

小結

 

worker 數應該和 CPU 數相等；一個 master 多個 worker 可以使用熱部署，同時 worker 是獨立的，一個掛了不會影響其他的。