Nginx简介
1、什么是Nginx
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，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50000个并发连接数。
功能：
（1）反向代理
（2）负载均衡
（3）动静分离
2、反向代理
（1）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）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，再返回给客户端，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，隐藏了真是服务器IP地址。
3、负载均衡
? 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，将原先请求集中到单个服务器上的情况改为分发到多个服务器，将负载分发到不同的服务器，也就是我们所说的负载均衡。
4、动静分离
? 为了加快网站的解析速度，可以把动态页面和今天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。
Linux 安装Nginx
Nginx网址 https://nginx.org/2020.html
1、安装Nginx相关依赖（gcc、pcre、openssl、zlib）
yum install gcc-c++
yum install -y pcre pcre-devel
pcre-config --version # 测试pcre是否安装成功
yum install -y zlib zlib-devel
yum install -y openssl openssl-devel
2、安装Nginx
wget https://nginx.org/download/nginx-1.18.0.tar.gz # 下载Nginx安装包
tar -xvf nginx-1.18.0.tar.gz # 解压
cd nginx-1.18.0 # 进入目录
./configure #检查
make && make install # 安装、
cd /usr/local/nginx/sbin/
./nginx # 启动Nginx
ps -ef | grep nginx # 查看Nginx 进程
3、Nginx常用命令
# 前提条件：在没有添加环境变量时，必须进入nginx的目录
cd /usr/local/nginx/sbin
# 查看Nginx的版本号
./nginx -v
# 启动Nginx
./nginx
# 关闭Nginx
./nginx -s stop
# 重新加载Nginx
./nginx -s reload
4、Nginx配置文件
# Nginx配置文件位置
cd /usr/local/nginx/conf
vim nginx.conf
Nginx的配置文件由三部分组成
第一部分 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存放的路径、日志存放路径和类型以及配置文件的引入等。
? 例如：
worker_processes 1;
? 这是Nginx服务器并发处理服务的关键配置，worker_passes值越大，可以支持的并发处理量也越多，但是会受到硬件、软件等设备的制约。
第二部分 events块
? events块设计的指令主要影响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号，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：
events {
worker_connections 1024;
}
? 上述例子就表示每个work process支持的最大连接数为1024
? 这部分的配置对Nginx的性能影响比较大，在实际中应该灵活配置。
第三部门 http块
? 这是Nginx服务器配置中频繁的部分，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。
例如
? 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。
? 每一个http块可以包括多个server块，而每个serer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location块。
? 1、全局server块
? 最常见的配置是本虚拟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配置示例-反向代理
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
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8080
? 查看已经开放的端口
firewall-cmd --list-all
(3) 在浏览器访问tomcat服务器 ip:8080
windows的hosts文件地址：C:\Windows\System32\drivers\etc\hosts
监听80端口，并转发到8080端口
listen 80;
server_name localhost;
location / {
root html;
proxy_pass http://127.0.0.1:8080; # 添加这一行代码
index index.html index.htm;
}
重载Nginx配置
访问127.0.0.1:80发现此时跳转的tomcat界面
Nginx配置示例 - 方向代理案例2
1、实现效果
使用nginx方向代理，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 127.0.0.1:9001/edu/ 直接跳转到 127.0.0.1:8080
访问 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8080端口，一个8081端口
（2）保证127.0.0.1:8080/vod/a.html和127.0.0.1:8081/edu/a.html可以被访问
（3）nginx.conf 文件配置
# 监听9001端口，将含有/edu路径的转发到8081端口，将含有/vod路径的转发到8080端口
server {
listen 9001;
server_name localhost;
location ~ /edu/ {
proxy_pass http://127.0.0.1:8081;
}
location ~ /vod/ {
proxy_pass http://127.0.0.1:8080;
}
}
（4）重载配置
（5）访问http://127.0.0.1:9001/vod/a.html和http://127.0.0.1/edu/a.html发现都能访问成功
location指令说明
? 该指令用于匹配URL。
? 语法如下：
location [ = | ~ | ~* | ^~ ] {
}
? 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、~ : 用户表示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、 ^~： 用于不含正在表达式uri前，要求Nginx服务器找到表示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。
Nginx配置实例 - 负载均衡
1、实现效果
? （1）浏览器地址栏输入 172.0.0.1/edu/a.html，负载均衡效果，平均访问8080和8081端口
2、准备工作
? （1）准备两台tomcat服务器，一台8080，一台8081
? （2） 在两台tomcat里面的webapps目录中，创建名称是edu文件夹，里面有a.html文件，保证127.0.0.1:8080/edu/a.html和127.0.0.1:8081/edu/a.html都能被访问成功（并且内容不一样，方便区分）。
3、在Nginx的配置文件中进行负载均衡的配置
在http块中添加
upstream myserver{
server localhost:8080;
server localhost:8081;
}
在server块中添加
location / {
proxy_pass http://myserver; # 添加这一行
root html;
index index.html index.htm;
}
此时连续访问127.0.0.1/edu/a.html就能看到8080和8081的界面不断切换。
Nginx提供以下几种分配方式（策略）
1、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，如果服务器down掉，能自动剔除。
2、weight
? weight代表权重，默认为1，权重越高被分贝的客户端越多
? 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 localhost weight = 10;
server localhost weight = 10;
}
3、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问题。
upstream server_pool{
ip_hash;
server localhost:8080;
server localhost:8081;
}
4、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 localhost:8080;
server localhost:8081;
fair;
}
Nginx配置示例 - 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。严格意义上来说应该是动态请求和静态请求分开，可以理解成使用Nginx处理静态页面，Tomcat处理静态页面。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。另一种方法就是动态跟静态文件混合在一起发布，通过Ngin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，减少与服务器之间的请求和流量。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。此种方法非常是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），所以这里设置3d，表示这3天内访问这个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。
准备工作
（1）在Linux系统中准备静态资源，用于访问
? 创建/data/www/目录，并存放文件a.html
? 创建/data/image/目录，并存放文件a.jpg
（2）具体配置
location /www/ {
root /data/;
index index.html index.htm;
}
location /image/ {
root /data/;
autoindex on; # 设置目录浏览
}
（3）测试
访问http://127.0.0.1/www/a.html，请求到HTML网页
访问http://127.0.0.1/image/，可以看到/data/image的目录
访问http://127.0.0.1/image/a.jpg，可以请求到a.jpg
高可用
keepalived
（1）需要两台Nginx服务器
（2）需要keepalived
（3）需要虚拟IP
2、配置高可用的准备工作
（1）需要两台Nginx服务器
（2）两台服务器安装keepalived
3、在两台服务商安装keepalived
yum install keepalived -y
rpm -q -a keepalived # 查看是否安装成功
# keepalived-1.3.5-19.el7.x86_64
cd /etc/keepalived/
cim keeppalived.conf
4、配置高可用
Nginx原理
1、master和worker
2、worker是如何运行的
3、master-workers的机制的好处
? 首先，对于每个worker的进程来说，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，可以让互相支架不会影响，一个进程退出后，其他进程还在工作，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。
（1）可以使用nginx -s reload 热部署，利用nginx进行热部署操作
（2）每个worker是独立的，如果说有其中的一个worker出现问题，其他worker独立的，继续进行争抢，实现请求过程，不会造成服务中断。
4、需要设置多少个worker
? worker数和CPU数相等是最为合适的
5、连接数worker_connection问题
问题一：发送请求，占用了worker的几个连接数？
答：2个或4个
问题二：nginx有一个master，有四个worker，每个worker支持最大的连接数1024，支持的最大并发数是多少？
答：
- 普通的静态访问最大并发数是：worker_connections * worker_processes / 2；
- 而如果是HTTP做反向代理来说，最大并发数量应该是worker_connections * worker_processes / 4;