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[系统运维]Nginx学习笔记

文章目录

一、Nginx初始
二、正向代理和反向代理
三、Nginx的安装
- （一）：Linux下安装Nginx
- （二）：Windows下安装Nginx
四、Nginx常用命令
五、Nginx配置（nginx.conf文件内容模块及作用）
六、反向代理配置
- （一）配置反向代理的nginx.conf文件
- （二）实现在同一域名下，根据不同的访问路径访问不同的项目
七、负载均衡
八、动静分离
九、location块补充
- （一）、匹配规则
- （二） URL重写

一、Nginx初始

Nginx是一个高性能的Http和反向代理服务器，也是一个IMAP/POP3/SMTP等邮件代理服务器

二、正向代理和反向代理

如果客户端（client）不能直接访问服务端(server)，则需要代理服务器(proxy)进行访问

（一）正向代理

正向代理：客户端通过设置，使用代理服务器去访问远程服务器

（二）正向代理的使用场景

1、可以访问原来无法访问的资源
2、可以做缓存使用，加快访问速度
3、对客户端授权或记录访问信息等

（三）反向代理

反向代理：服务器通过代理服务接收连接请求，然后再转发给内部网络的服务器，将服务器的结果返回给客户端，此时这种代理叫反向代理

（四）反向代理的使用场景

1、保证内网的安全，阻止web攻击
2、负载均衡，优化网站的负载（处理能力）

注意：正向代理知道是通过代理服务器访问服务端的，但是反向代理不知道是通过代理服务器访问服务端的
一句话总结：代理服务器站在客户端一边（客户端知道是通过代理服务器访问的）就是正向代理，代理服务器站在服务器端一边（客户端不知道是通过代理服务器访问的），就是反向代理

三、Nginx的安装

（一）：Linux下安装Nginx

以openssl为例：
1、在各官网下载相关组件： Nginx 、openssl 、 zlib 、 pcre等
2、通过rz 上传压缩包
3、通过tar -xvf *.tar.gz进行解压缩
4、通过cd 文件夹名进入解压后的文件夹中
5、通过 ./config 执行配置相关的检查
6、通过make & make install进行编译和安装

注意：如上过程适用于zlib和pcre ,对于pcre而言，执行检查命令为./configure
7、安装nginx过程中、执行配置检查
图片：
8、仍然执行make以及make install
9、nginx安装成功，./nginx进行验证
注意事项：nginx服务器，需要虚拟机开放80端口的访问
防火墙配置（同样适用于tomcat开放8080 8081端口）：
firewall-cmd --list-all 查看当前配置
firewall-cmd --add-service=http --permanent 开放http访问
firewall-cmd --add-port=80/tcp --permanent 开放80端口
firewall-cmd --reload 重启防护墙保护
JDK的安装：
1、解压缩—拷贝目录到/usr/local/java
2、更改环境变量 vim /etc/profile
图片
3、让环境变量生效 source /ect/profile
4、验证版本 java --version
Tomcat的安装
1、解压缩—拷贝目录到 /usr/local/tomcat
2、直接执行 ./startup.sh 启动

（二）：Windows下安装Nginx

四、Nginx常用命令

nginx安装包所在目录 /usr/local/src/
nginx安装目录：/usr/local/nginx/
启动命令：./nginx
验证方式：浏览器访问虚拟机ip地址（出现nginx欢迎页面）
关闭方式：
1、./nginx -s stop 原生命令
2、也可以通过linux关闭进程的命令关闭,
查看文件 cat nginx.pid
杀死进程：kill +参数+pid 形式（pid表示进程的id）
如：kill -9 pid 强行停止服务
kill -TERM pid 快速停止服务
kill -QUIT pid 平缓停止服务
注意：启动后，进程id存放位置 /usr/local/nginx/nginx.pid
查看所有命令： ./nginx -h
信号处理命令：./nginx -s +(stop,quit,reopen,reload)
其中reload 是重新加载命令，在更改配置后使用
quit仍然是平缓停止的意思（完整有序），stop快速停止

五、Nginx配置（nginx.conf文件内容模块及作用）

查看nginx配置：cat nginx.conf

（一）文件内容及模块


#user  nobody;
worker_processes  1;

#error_log  logs/error.log;
#error_log  logs/error.log  notice;
#error_log  logs/error.log  info;

#pid        logs/nginx.pid;


events {
    worker_connections  1024;
}


http {
    include       mime.types;
    default_type  application/octet-stream;

    #log_format  main  '$remote_addr - $remote_user [$time_local] "$request" '
    #                  '$status $body_bytes_sent "$http_referer" '
    #                  '"$http_user_agent" "$http_x_forwarded_for"';

    #access_log  logs/access.log  main;

    sendfile        on;
    #tcp_nopush     on;

    #keepalive_timeout  0;
    keepalive_timeout  65;

    #gzip  on;

    server {
        listen       80;
        server_name  localhost;

        #charset koi8-r;

        #access_log  logs/host.access.log  main;

        location / {
            root   html;
            index  index.html index.htm;
        }

        #error_page  404              /404.html;

        # redirect server error pages to the static page /50x.html
        #
        error_page   500 502 503 504  /50x.html;
        location = /50x.html {
            root   html;
        }

        # proxy the PHP scripts to Apache listening on 127.0.0.1:80
        #
        #location ~ \.php$ {
        #    proxy_pass   http://127.0.0.1;
        #}

        # pass the PHP scripts to FastCGI server listening on 127.0.0.1:9000
        #
        #location ~ \.php$ {
        #    root           html;
        #    fastcgi_pass   127.0.0.1:9000;
        #    fastcgi_index  index.php;
        #    fastcgi_param  SCRIPT_FILENAME  /scripts$fastcgi_script_name;
        #    include        fastcgi_params;
        #}

        # deny access to .htaccess files, if Apache's document root
        # concurs with nginx's one
        #
        #location ~ /\.ht {
        #    deny  all;
        #}
    }


    # another virtual host using mix of IP-, name-, and port-based configuration
    #
    #server {
    #    listen       8000;
    #    listen       somename:8080;
    #    server_name  somename  alias  another.alias;

    #    location / {
    #        root   html;
    #        index  index.html index.htm;
    #    }
    #}


    # HTTPS server
    #
    #server {
    #    listen       443 ssl;
    #    server_name  localhost;

    #    ssl_certificate      cert.pem;
    #    ssl_certificate_key  cert.key;

    #    ssl_session_cache    shared:SSL:1m;
    #    ssl_session_timeout  5m;

    #    ssl_ciphers  HIGH:!aNULL:!MD5;
    #    ssl_prefer_server_ciphers  on;

    #    location / {
    #        root   html;
    #        index  index.html index.htm;
    #    }
    #}

}

分为三个部分：全局块、events块、http块。

（1）、全局块的作用

全局块：全局指令，指定运行时的用户组、进程id存在位置、日志存放位置、worker process数量等
如：

#配置用户或者用户组
#user  nobody;

#允许生成的进程数（支持的并发数量）
worker_processes  1;

#配置日志的路径 可以配置日志级别 （debug | info | notice | warn | error | crit）
#error_log  logs/error.log;
#error_log  logs/error.log  notice;
#error_log  logs/error.log  info;

#配置存储进程id的文件地址
#pid        logs/nginx.pid;

（2）、events块的作用

影响nginx服务器和用户网络连接的配置，比如每个进程的最大连接数、选取哪种事件驱动模型、以及在网络连接过程中，是否开启多个，是否序列化等

events {
	#配置每个进程的最大连接数，默认为1024
    worker_connections  1024;
}

（3）、Http块的作用

配置代理、缓存、日志等绝大部分功能的地方，可以嵌套多个server块，而且不同的server可以对应不同的域名（就是在一个nginx服务器上配置多个域名，这种方式通常称为虚拟主机)，

虚拟主机：同一台Nginx服务器，可以支持多个网站的运行，每个虚拟主机之间都相互独立，具有完整功能。（可以节约使用成本）

（3.1、虚拟主机的配置

http {
    include       mime.types;
    default_type  application/octet-stream;
	
	#
    #log_format  main  '$remote_addr - $remote_user [$time_local] "$request" '
    #                  '$status $body_bytes_sent "$http_referer" '
    #                  '"$http_user_agent" "$http_x_forwarded_for"';
	
	#配置日志文件地址，声明日志格式
    #access_log  logs/access.log  main;

    sendfile        on;
    #tcp_nopush     on;

    #keepalive_timeout  0;
    keepalive_timeout  65;

    #gzip  on;
    
	#配置对应的虚拟主机
    server {
    	#监听的端口
        listen       80;
        #监听的域名
        server_name  localhost;
        	
		#定位出路径或文件地址
        location / {
        	#部署项目jar包的相对路径
            root   html;
            #默认跳转的首页地址
            index  index.html index.htm;
        }
    }    
}

配置指定域名（www.ceshi.com），访问到虚拟机的页面
1、在安装目录下，创建一个存放要部署的项目文件夹，如：mkdir ceshi
2、将要部署的文件存放在ceshi文件夹中
3、注意在配置config文件时记得备份一份，防止配置出错
更改配置如下

 server {
        listen       80;
        server_name  www.ceshi.com;
        location / {
            root   ceshi;
            index  index.html index.htm;
        }
    }

4、给域名配置ip地址的映射（更改C:\Windows\System32\drivers\etc 下的host文件）

# Copyright (c) 1993-2009 Microsoft Corp.
#
		.............
		
# localhost name resolution is handled within DNS itself.
#	127.0.0.1       localhost
#	::1             localhost

#给域名配置ip地址的映射
192.168.1.20		www.ceshi.com

5、浏览器输入虚拟机地址或者域名，均能返回项目首页

（3.2、日志的配置

通过日志，可以获取用户的地址信息、跳转来源、终端、以及url访问量的

	
	#log_format  main  '$remote_addr - $remote_user [$time_local] "$request" '
    #                  '$status $body_bytes_sent "$http_referer" '
    #                  '"$http_user_agent" "$http_x_forwarded_for"';
	
	#配置日志文件地址，声明日志格式
    #access_log  logs/access.log  main;

日志的demo

127.0.0.1 - - [12/Sep/2022:17:56:58 +0800] "GET /favicon.ico HTTP/1.1" 404 555 "http://localhost/" "Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/105.0.0.0 Safari/537.36 Edg/105.0.1343.33"

log_format main 参数说明

名字	用途
remote_addr	客户端的ip地址
remote_user	客户端的用户名称
time_local	访问时间和时区
request	请求方法
status	响应状态码如：200
body_bytes_sent	主体内容字节数如：612
http_referer	记录是从哪个链接访问过来的
http_user_agent	代表用户使用的代理，一般为浏览器
http_x_forwarded_for	通过代理服务器来记录客户端的ip地址

可以通过脚本实现日志切割（每天生成一份日志）
1、重命名日志文件
2、让nginx重新从配置文件总读取日志文件名，这样就可以达到在新的日志文件中记录日志效果

六、反向代理配置

前提：在linux系统中安装好jdk和tomcat（配置好环境变量）
安装路径：
1、jdk路径：/usr/local/java/
2、tomcat路径：/usr/local/tomcat/
启动方式：/usr/local/tomcat/bin 执行 ./startup.sh
关闭方式：执行 ./shutdown.sh
验证方式：虚拟机ip：8080 可以看到tomcat页面

需求：
访问www.ceshi.com 显示百度的页面

（一）配置反向代理的nginx.conf文件

	#配置对应的虚拟主机
    server {
    	#监听的端口
        listen       80;
        #监听的域名
        server_name  www.ceshi.com;
        	
		#定位出路径或文件地址
        location / {
        	#部署项目jar包的相对路径
            root   ceshi;
            #将域名请求，跳转发送到百度上，相当于直接访问https://www.baidu.com
            proxy_pass  https://www.baidu.com
            #默认跳转的首页地址
            index  index.html index.htm;
        }
    }

注意：更改配置文件nginx.conf文件后，执行重加载命令 ./nginc -s reload

（二）实现在同一域名下，根据不同的访问路径访问不同的项目

**需求：**一个nginx服务器连接多个项目，当域名对应的路径不同时，跳转不同的项目

配置nginx.conf配置文件

#配置对应的虚拟主机
    server {
    	#监听的端口
        listen       80;
        #监听的域名
        server_name  www.ceshi.com;
        	
		#定位出路径或文件地址
        location ~/baidu1 {  #~/baidu1 表示当访问www.ceshi.com+baidu1时跳转的页面为https://baidu.com
        	#部署项目jar包的相对路径
            root   ceshi;
            #将域名请求，跳转发送到百度上，相当于直接访问https://www.baidu.com
            proxy_pass  https://www.baidu.com
            #默认跳转的首页地址
            index  index.html index.htm;
        }
        #定位出路径或文件地址
        location ~/guge1 {  #~/guge1 表示当访问www.ceshi.com+guge时跳转的页面为https://www.guge.com
        	#部署项目jar包的相对路径
            root   guge1;
            #将域名请求，跳转发送到百度上，相当于直接访问https://www.baidu.com
            proxy_pass  https://www.guge.com
            #默认跳转的首页地址
            index  index.html index.htm;
        }
    }

七、负载均衡

（一）概念

早期使用DNS（域名解析系统）做负载，具体而言，给客户端解析不同的ip地址，让流量直接到达服务器。
clientN 先到达负载均衡器（load balancer）再通过调度算法分配到不同的serverN
优点：
1、通过健康检测，避免单点故障
2、当发现节点故障时，从集群中移除，保证应用的高可用
四层负载均衡，在OSI模型的传输层，主要是转发
七层负载均衡，在OSI模型的应用层，主要是代理

（二）负载均衡器可以处理的四大类型的请求

HTTP/HTTPS/TCP/UDP等

（三）负载均衡的调度算法

1、轮询：相当于将服务器从第一台到最后一台形成一个环状，每接收一个请求，则从第一台开始循环遍历。
2、最小连接，优先选择连接数最小的服务器，适用于会话时间较长的业务处理
3、ip映射，根据请求的ip地址进行散列，让同一个ip下的请求都映射到同一服务器上，可以解决session问题（粘性会话）

（四）负载均衡的使用

需求：当访问虚拟机ip 192.168.2.10/lb/index.html时，通过负载均衡，让请求平均分配到8080和8081tomcat端口中
1、分别找到两个tomcat的安装目录，如/usr/local/tomcat/webapps
创建lb目录， mkdir lb
创建访问页面，cp tomcat1/index.html
查看页面内容， cat lb/index.html
2、配置nginx.conf
注意：使用负载均衡时，需要在http块下创建一个upstream 名字块，如

http{
	#创建upstream块，用来记录server列表的的地址和端口
	upstream  myserver{
		server 192.168.1.20:8080
		server 192.168.1.20:8081
	}
	server{
	
	}
}

再增加一个location

location ~/lb/ {
	#将请求映射到负载均衡器中 参数为配置的upstream名称
	proxy_pass  http://myserver;
}

完整如：

http {
    include       mime.types;
    default_type  application/octet-stream;
	
	#
    #log_format  main  '$remote_addr - $remote_user [$time_local] "$request" '
    #                  '$status $body_bytes_sent "$http_referer" '
    #                  '"$http_user_agent" "$http_x_forwarded_for"';
	
	#配置日志文件地址，声明日志格式
    #access_log  logs/access.log  main;

    sendfile        on;
    #tcp_nopush     on;

    #keepalive_timeout  0;
    keepalive_timeout  65;

    #gzip  on;
    
    #创建upstream块，用来记录server列表的的地址和端口
	upstream  myserver{
		server 192.168.1.20:8080
		server 192.168.1.20:8081
	}
    
	#配置对应的虚拟主机
    server {
    	#监听的端口
        listen       80;
        #监听的域名
        server_name  localhost;
        	
		location ~/lb/ {
			#将请求映射到负载均衡器中  参数为配置的upstream名称
			proxy_pass  http://myserver;
		}
    }    
}

以上时默认的轮询调度算法

如果需要某个服务器处理的更多些，则需要额外设置权重，则在server 后面加 weigth=数字，weight的默认值是1

如：

     upstream  myserver{
		server 192.168.1.20:8080 weight=2
		server 192.168.1.20:8081 weigth=1
	}

如果需要根据ip地址，固定server处理，可以使用ip_hash。
如：

upstream  myserver{
		server 192.168.1.20:8080 weight=2;
		server 192.168.1.20:8081 weigth=1;
		ip_hash;
	}

八、动静分离

（一）概念

将动态和静态请求分离开，不能单纯的理解为动态页面和静态页面的物理分离。
如果是静态资源请求，直接查找nginx上的静态资源地址
如果是动态资源请求，通过反向代理，映射到tomcat路径下的资源

（二）实现方式

1、单独把静态文件放在独立的服务器及独立的域名下，推荐方案
2、将动态资源和静态资源混合在一起，通过nginx来分开

（三）动静分离的应用

需求：
访问图片等静态资源时，可以直接从nginx中获取，访问jsp等动态资源时，通过tomcat返回结果
处理流程
1、在/usr/local/tomcat/webapps下通过rz命令上传本地的index.jsp
2、在/usr/local/nginx/image下通过rz命令上传本地的test.png图片
3、配置nginx.conf文件
如：

#配置动态资源的请求转发	
		location ~.*.jsp$ {
			#将请求映射到负载均衡器中  参数为配置的upstream名称
			proxy_pass  http://myserver;
		}
		#配置静态资源的请求转发	
		location ~.*\.(gif|jpg|png|css)$ {
			#配置静态资源的存放路径
			root /usr/local/nginx/image
			#在浏览器端使用缓存，配置过期时间，相当于redis 3d表示三天
			ecpire 3d；
		}

完整配置

http {
    include       mime.types;
    default_type  application/octet-stream;
	
	#
    #log_format  main  '$remote_addr - $remote_user [$time_local] "$request" '
    #                  '$status $body_bytes_sent "$http_referer" '
    #                  '"$http_user_agent" "$http_x_forwarded_for"';
	
	#配置日志文件地址，声明日志格式
    #access_log  logs/access.log  main;

    sendfile        on;
    #tcp_nopush     on;

    #keepalive_timeout  0;
    keepalive_timeout  65;

    #gzip  on;
    
    #创建upstream块，用来记录server列表的的地址和端口
	upstream  myserver{
		server 192.168.1.20:8080
	}
    
	#配置对应的虚拟主机
    server {
    	#监听的端口
        listen       80;
        #监听的域名
        server_name  localhost;
        #配置动态资源的请求转发	
		location ~.*.jsp$ {
			#将请求映射到负载均衡器中  参数为配置的upstream名称
			proxy_pass  http://myserver;
		}
		#配置静态资源的请求转发	
		location ~.*\.(gif|jpg|png|css)$ {
			#配置静态资源的存放路径
			root /usr/local/nginx/image
			#在浏览器端使用缓存，配置过期时间，相当于redis 3d表示三天
			ecpire 3d；
		}
    }    
}

4、验证方式：分别访问：http://192.168.1.20/jsp/index.html和http://192.168.1.20/test.png

九、location块补充

（一）、匹配规则

1、location=/uri 精确匹配
2、location^~ /uri 前缀匹配顺序在正则之前
3、location /uri 前缀匹配，顺序在正则匹配之后
4、location -pattern 区别大小写的正则匹配
5、location -*pattern 不区分大小写的正则匹配
6、location / 通用匹配，接受未匹配到其他location的请求

匹配顺序：
首先会精确匹配，然后会进行前缀匹配，具体顺序按照指令长度，从长到短的顺序依次匹配。但是在正则匹配时，是按照配置文件的顺序依次匹配的，如果不希望前缀匹配进行正则匹配，那么使用^~

（二） URL重写

对url的规范处理，域名更换时的新旧跳转，一些额外的参数调整等

#配置对应的虚拟主机
    server {
    	#监听的端口
        listen       80;
        #监听的域名
        server_name  www.ceshi.com;
        #url重写，当访问www.ceshi.com 时，地址栏会变成www.baidu.com
      	rewrite ^/(.*) http://www.baidu.com/$1 pernanent;
    }