[系统运维]Nginx学习笔记

一.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.
Nginx专为性能优化而开发，性能是其最重要的考量，实现上非常注重效率，能经受高负载的考验，有报告表明能支持高达50,000个并发连接数

二.代理

1.1 简述

Nginx不仅可以做反向代理，实现负载均衡（常见的负载均衡方式见下一篇文章）。还能用作正向代理来进行上网等功能。
正向代理：如果把局域网外的internet想象成一个巨大的资源库，则局域网中的客户端要访问Internet，则需要通过代理服务器来访问这种代理服务被成为正向代理

2.1 正向代理

正向代理：在客户端(浏览器)配置代理服务器，通过代理服务器进行互联网访问

2.2 反向代理

反向代理，其实客户端对代理是无感知的，因为客户端不需要任何配置就可以访问，我们只需要将请求发送到反向代理服务器，由反向代理服务器去选择目标服务器获取数据后,在返回给客户端，此时反向代理服务器和目标服务器对外就是一个服务器，暴露的是代理服务器地址，隐藏了真实服务器IP地址。

三. 负载均衡

1.1 简述

单个服务器解决不了，我们增加服务器的数量，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，也就是我们所说的负载均衡

四. 动静分离

1.1 简述

为了加快网站的解析速度，可以把动态页面和静态页面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

五. Nginx安装

安装步骤

1. 使用Xshell连接linux服务器

2. 安装nginx之前需要安装一些相关的依赖

   • pcre(安装pcre可以直接去官网下载后通过FXP放到服务器的/usr/src目录下:文件后缀名为：tar.gz)

     • 检测服务器是否已经安装了gcc-c++：rpm -q gcc 若未安装则需要执行:yum -y install gcc-c++
     • 解压pcre：tar xvf pcre.版本号.tar.gz
     • 进入pcre：cd pcre.版本号
     • 配置：./configure
     • 编译并且安装：make && make install
     • 查看版本号：pcre-config --version

   • zlib

     安装zlib：yum install -y zlib zlib-devel
     

   • openssl

     安装openssl：yum install -y openssl openssl-devel
     

3. 安装nginx

   1.把nginx安装文件放到linux系统中
   2.解压压缩文件
   3.进入解压后的目录，执行./configure --prefix=/usr/local/nginx --with-http_ssl_module
   4.使用make && make install进行编译安装
   

4. 安装成功

   安装成功后在usr多出一个文件夹local/nginx,在nginx下有sbin启动脚本
   

5. 启动nginx并访问

1.进入sbin目录：cd /usr/local/nginx/sbin
2.执行：./nginx 代表着启动nginx
3.查询是否启动成功：ps -ef | grep nginx
4.启动成功后，由于nginx默认的监听窗口是80,那么我们就可以通过浏览器访问测试是否启动成功:ip地址+80端口
如果通过浏览器无法访问
原因可能是：由于linux系统存在防火墙，所以需要关闭防火墙
关于防火墙相关命令：（如果使用的是阿里云服务器则可以在阿里云你的安全组中配置）
1.查看开放的端口号：firewall-cmd --list-all
2.设置开放的端口号：firewall-cmd --add-service=http -permanent
                 sudo firewall-cmd --add-port=要开放的端口号/tcp --permanent
3.重启防火墙：firewall-cmd -reload

nginx常用命令

1.注意：使用nginx操作命令前提条件，必须进入nginx的目录（/usr/local/nginx/sbin）
2.查看nginx版本号：./nginx -v
3.启动nginx：./nginx
4.关闭nginx：./nginx -s stop
5.重新加载nginx：./nginx -s reload

nginx配置文件：

nginx.conf的位置：/usr/local/nginx/conf/nginx.conf

该配置文件由三部分组成：

第一部分：全局块

从配置为文件开始到events块之间的内容，主要设置一些影响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 存放的路径，日志存放路径和类型以及配置文件的引入等

如第一行配置的：worker_processes 1;
这是Nginx服务器并发处理服务的关键配置，worker_processes值越大，可以支持的并发处理量就越多，但是会受到硬件，软件等设备的制约

第二部分：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
比如：worker_connections  1024; 支持最大连接数

第三部分：http块

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磨块的配置都在这里
注意：http块也可以包括http全局块，server块

Nginx配置实例：

反向代理(实例1)：

1.实现效果

1.打开浏览器，在浏览器地址栏输入www.123.com，跳转到linux系统tomcat主页面中
2.准备工作：
  （1）：在linux系统安装tomcat，使用默认端口8080
  （2）：对外开放访问的端口（或者直接关闭防火墙）
      sudo firewall-cmd --add-port=8080/tcp --permanent
      firewall-cmd -reload
  （3）：在windows浏览器测试访问tomcat

2.访问过程的分析：

在浏览器中输入ww.123.com，然后再缓存中查找是否具有映射的相关域名，如果没用则到windows的host文件中查找

3.具体配置：

• 第一步：再Windows系统的host文件中配置

路径：C:\Windows\System32\drivers\etc
再hosts文件末尾添加：192.168.2.13(代理服务器的ip地址)  www.123.com(浏览器中输入的域名)

• 第二步：在nginx进行请求转发的配置（反向代理配置）

将server_name localhost;  改为 server_name  代理服务器ip地址  ??
在location模块中增加：proxy_pass http://127.0.0.1:8080(所需要隐藏的服务器) ??

• 最终测试：
  

反向代理(实例2)：

1.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9901
即：访问http://127.0.0.1:9901/edu/ 直接跳转到127.0.0.1:8080
   访问http://127.0.0.1:9001/vod/ 直接跳转到127.0.0.1:8081

2.准备工作：

1.准备两个tomcat服务器,一个是8080端口，一个是8081端口，注意修改配置文件不仅需要更改8081端口还需要将8005改为8015(或其它)
2.创建文件夹和测试的目录：分别在两个tomcat的webapps目录下创建vod目录和edu目录并放入不同的文件，以便访问的时候的区分

3.具体配置：

1.找到nginx的配置文件vi /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
2.配置完后注意需要关闭防火墙

4.效果展示

补充location部分

location指令说明：该指令用于匹配URI

语法如下：

location [ = | ~ | ~* |^~] uri{}

1.=：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
2.~：用于表示uri包含正则表达式，并且区分大小写
3.~*：用于表示uri包含正则表达式，并且不区分大小写
4.^~：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~后者~*标识

负载均衡：

1.实现效果

浏览器地址栏输入地址：http://192.168.2.13/edu/a.html,实现负载均衡效果，平均到8080和8081端口

2.准备工作

1.准本两台tomcat服务器
2.在两台tomcat里面webapps目录下，创建名称是edu文件夹，在edu文件夹中创建页面a.html，用于测试

3.在Nginx的配置文件中进行负载均衡的配置

1)nginx.conf的http块中加入：列出负载均衡tomcat服务器列表
	upstream myserver{
	  server 服务器ip地址:端口号;
	  server 服务器ip地址:端口号;
	}
2) 在server模块
将server_name localhost改为server_name 代理服务器IP地址在location中加入：proxy_pass http://myserver（这里的myserver和上面在http定义的myserver应相同）后保存文件并重启nginx则负载均衡配置成功

3）在浏览器访问
代理服务器ip地址:80端口这里由于在负载均衡配置中监听的是80端口就可以将请求平均分担到到8080和8081的两个tomcat服务器中请求路径:代理服务器IP地址+80/edu/a.html

4.负载均衡算法

• 轮询(默认)

所有请求被依次分发到每台应用服务器上，即每台服务器需要处理的请求数目都相同，适合于所有服务器硬件都相同的场景

• 加权轮询

根据应用服务器硬件性能的情况，在轮询的基础上，按照配置的权重将请求分发到每个服务器，高性能的服务器分配更多请求

nginx配置加权轮询：

weight代表权重，默认值为1，权重越高被分配的客户端越多
如：upstream myserver{
  server 服务器ip地址:端口号 weight=10;
  server 服务器ip地址:端口号 weight=5;
}

• 最少连接

记录每个应用正在处理的连接数（请求数），将新到的请求分发到最少连接的服务器上

• 源地址散列（ip_hash）

根据请求来源的IP地址进行Hash计算，得到应用服务器，这样来自同一个IP地址的请求总在同一个服务器上处理，该请求的上下文信息可以存储在这台服务器上，在一个会话周期内重复使用，从而实现会话黏带  （这样就能解决分布式session问题了）

nginx配置：
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
直接在配置文件中加入ip_hash则生效
upstream myserver{
  ip_hash;
  server 服务器ip地址:端口号;
  server 服务器ip地址:端口号;
}

• fair方式

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 myserver{
  server 服务器ip地址:端口号;
  server 服务器ip地址:端口号;
  fair;
}

动静分离

简述

涉及数据查询，则为动态，不涉及的则为静态
现在常用的一种方式:纯粹将静态文件独立为单独的域名，放在独立的服务器上
还有一种为:动态跟静态文件混合在一起发布，通过ngnix来分开

步骤

1.准备工作

在linux系统中准备静态资源，创建data文件夹，在再下面创建image和www文件夹在www中加入a.html,image文件夹下加入1.jpg

2.实现效果

通过nginx加载静态资源，浏览器中输入ip地址+80端口/www/a.html可以访问该资源，ip地址+80端口/image/1.jpg可以访问当资源，而不是通过tomcat的来访问

3.具体配置

在nginx配置文件中配置，vi /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
将server模块中的server_name localhost改为server_name IP地址
location /www/{
   root /data/;
   index index.html index.htm;
}
location /image/{
 root /data/;
 autoindex on;
}

4.最终测试

浏览器中输入:ip地址/image/1.jpg,访问a.html也类似