Nginx 简介
Nginx 是一个免费、开源、高性能、轻量级的 HTTP 和反向代理服务器,也是一个电子邮件(IMAP/POP3)代理服务器,其特点是占有内存少,并发能力强。
Nginx 由内核和一系列模块组成,内核提供 Web 服务的基本功能,如启用网络协议,创建运行环境,接收和分配客户端请求,处理模块之间的交互。
Nginx 的各种功能和操作都由模块来实现。Nginx 的模块从结构上分为:
核心模块:HTTP 模块、EVENT 模块和 MAIL 模块。基础模块:HTTP Access 模块、HTTP FastCGI 模块、HTTP Proxy 模块和 HTTP Rewrite 模块。第三方模块:HTTP Upstream Request Hash 模块、Notice 模块和 HTTP Access Key 模块及用户自己开发的模块。这样的设计使 Nginx 方便开发和扩展,也正因此才使得 Nginx 功能如此强大。
Nginx 的模块默认编译进 Nginx 中,如果需要增加或删除模块,需要重新编译 Nginx,这一点不如 Apache 的动态加载模块方便。
如果有需要动态加载模块,可以使用由淘宝网发起的 Web 服务器 Tengine,在 Nginx 的基础上增加了很多高级特性,完全兼容 Nginx,已被国内很多网站采用。
Nginx 有很多扩展版本:
开源版 nginx.org商业版 NGINX Plus淘宝网发起的 Web 服务器 Tengine基于 Nginx 和 Lua 的 Web 平台 OpenRestyNginx 作为 Web 服务器
Web 服务器也称为 WWW(World Wide Web)服务器,主要功能是提供网上信息浏览服务,常常以 B/S(Browser/Server)方式提供服务:
应用层使用 HTTP 协议。HTML 文档格式。浏览器统一资源定位器(URL)。Nginx 可以作为静态页面的 Web 服务器,同时还支持 CGI 协议的动态语言,比如 Perl、PHP 等,但是不支持 Java。
Java 程序一般都通过与 Tomcat 配合完成。作为一名 Java 程序员,肯定要理解下 Nginx 和 Tomcat 的区别了。
Nginx、Apache 和 Tomcat:
Nginx:由俄罗斯程序员 Igor Sysoev 所开发的轻量级、高并发 HTTP 服务器。Apache HTTP Server Project:一个 Apache 基金会下的 HTTP 服务项目,和 Nginx 功能类似。Apache Tomcat:是 Apache 基金会下的另外一个项目,是一个 Application Server。更准确的说是一个 Servlet 应用容器,与 Apache HTTP Server 和 Nginx 相比,Tomcat 能够动态的生成资源并返回到客户端。Apache HTTP Server 和 Nginx 本身不支持生成动态页面,但它们可以通过其他模块来支持(例如通过 Shell、PHP、Python 脚本程序来动态生成内容)。
一个 HTTP Server 关心的是 HTTP 协议层面的传输和访问控制,所以在 Apache/Nginx 上你可以看到代理、负载均衡等功能。
客户端通过 HTTP Server 访问服务器上存储的资源(HTML 文件、图片文件等等)。
通过 CGI 技术,也可以将处理过的内容通过 HTTP Server 分发,但是一个 HTTP Server 始终只是把服务器上的文件如实的通过 HTTP 协议传输给客户端。
而应用服务器,则是一个应用执行的容器。它首先需要支持开发语言的运行(对于 Tomcat 来说,就是 Java),保证应用能够在应用服务器上正常运行。
其次,需要支持应用相关的规范,例如类库、安全方面的特性。对于 Tomcat 来说,就是需要提供 JSP/Sevlet 运行需要的标准类库、Interface 等。
为了方便,应用服务器往往也会集成 HTTP Server 的功能,但是不如专业的 HTTP Server 那么强大。
所以应用服务器往往是运行在 HTTP Server 的背后,执行应用,将动态的内容转化为静态的内容之后,通过 HTTP Server 分发到客户端。
正向代理
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,这种代理服务就称为正向代理。
正向代理“代理”的是客户端。比如你想去 Google 看个“动作片”,可国内不允许呀,就需要找翻墙代理,这个就是所谓的“正向代理”。
反向代理与负载均衡
反向代理正好与正向代理相反,反向代理是指以代理服务器来接收 Internet 上的连接请求,然后将请求转发到内部网络上的服务器,并将服务器上得到的结果返回给客户端。
此时代理服务器对外表现就是一个服务器,客户端对代理是无感知的。反向代理“代理”的是服务端。
再比如,你想本本分分的在“优酷”上看个“爱情片”,youku.com 会把你的请求分发到存放片片的那台机器上,这个就是所谓的“反向代理”。
为什么使用反向代理,原因如下:
保护和隐藏原始资源服务器加密和 SSL 加速通过缓存静态资源,加速 Web 请求实现负载均衡负载均衡:TODO: 留一个负载均衡详细介绍传送门。地址重定向:Nginx 的 Rewrite 主要的功能就是实现 URL 重写,比如输入 360.com 跳转到了 360.cn,baidu.cn 跳转到了 baidu.com。动静分离
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。
这里指的就是让动态程序(Java、PHP)去访问应用服务器,让缓存、图片、JS、CSS 等去访问 Nginx。
Nginx 安装
①下载Nginx:
wget ;②安装需要编译的插件:
用于编译 C、C++ 代码的 GCC。用 C 语言编写的正则表达式函数库 Pcre(使用 Rewrite 模块)。用于数据压缩的函式库的 Zlib。安全套接字层密码库 OpenSSL(启用 SSL 支持)。yum install gcc c++ yum install -y pcre pcre-devel yum install -y zlib zlib-devel yum install -y openssl openssl-devel③解压、配置(Nginx 支持各种配置选项 )、编译、安装 Nginx:
tar -zxvf nginx-1.15.tar.gz cd nginx-1.16.1 cd nginx-1.16.1 ./configure make && sudo make install④启动、重启、关闭:
cd /usr/local/nginx/ cd sbin ./nginx #关闭命令 ./nginx -s stop #重启,热部署 ./nginx -s reload #修改配置文件后也别嘚瑟,反正我会动不动就写错,检查修改的nginx.conf配置是否正确 ./nginx -t⑤验证(浏览器输入 IP):
配置文件
nginx.conf 配置文件主要分为三部分:
全局块Events 块HTTPS 块Nginx 配置语法:
配置文件由指令和指令块构成每条指令以分号(;)结尾,指令和参数间以空格符分隔指令块以大括号{}将多条指令组织在一起include 语句允许组合多个配置文件以提高可维护性使用 # 添加注释使用 $ 定义变量部分指令的参数支持正则表达式全局块
全局配置部分用来配置对整个 Server 都有效的参数。主要会设置一些影响 Nginx 服务器整体运行的配置指令,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 存放路径、日志存放路径和类型以及配置文件的引入等。
示例如下:
user nobody; worker_processes 4; error_log /data/nginx/logs/error.log notice;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,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化,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。
events { #每个 work process 支持的最大连接数为 1024. worker_connections 1024; }HTTP 块
这算是 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模块的配置都在这里。 需要注意的是:HTTP 块也可以包括 HTTP 全局块、Server 块。
①HTTP 全局块HTTP 全局块配置的指令包括文件引入、MIME-TYPE 定义、日志自定义、连接超时时间、单链接请求数上限等。
http { include mime.types; default_type application/octet-stream; sendfile on; keepalive_timeout 65; ②Server 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。
每个 HTTP 块可以包括多个 Server 块,而每个 Server 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 Locaton 块。
全局 Server 块:也被叫做“虚拟服务器”部分,它描述的是一组根据不同server_name指令逻辑分割的资源,这些虚拟服务器响应 HTTP 请求,因此都包含在 HTTP 部分。
最常见的配置是本虚拟机主机的监听配置和本虚拟主机的名称或 IP 配置。
server { listen 80; #server_name也支持通配符,*.example.com、www.example.*、.example.com server_name localhost; #charset koi8-r; #access_log logs/host.access.log main;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。
Location 指令说明:该指令用于匹配 URL。
语法如下:
location [ = | ~ | ~* | ^~] uri{}= :该修饰符使用精确匹配并且终止搜索。~:该修饰符使用区分大小写的正则表达式匹配。~*:该修饰符使用不区分大小写的正则表达式匹配。^~: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 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。?>Tip 注意:如果 URI 包含正则表达式,则必须要有 ~ 或者 ~* 标识。
当一个请求进入时,URI 将会被检测匹配一个最佳的 Location:
没有正则表达式的 Location 被作为最佳的匹配,独立于含有正则表达式的 Location 顺序。在配置文件中按照查找顺序进行正则表达式匹配。在查找到第一个正则表达式匹配之后结束查找。由这个最佳的 Location 提供请求处理。 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; } location / { #try_files指令将会按照给定的参数顺序进行匹配尝试 try_files $uri $uri/ /index.html; } nginx.conf 详细配置如下:#定义Nginx运行的用户和用户组 user www www; #nginx进程数,通常设置成和cpu的数量相等 worker_processes 4; #全局错误日志定义类型,[debug | info | notice | warn | error | crit] #error_log /data/nginx/logs/error.log; #error_log /data/nginx/logs/error.log notice; #日志文件存放路径 access_log path [format [buffer=size | off]] access_log /data/nginx/logs/lazyegg.com/web/access.log combinedio; #进程pid文件 #pid logs/nginx.pid; #指定进程可以打开的最大描述符:数目 #工作模式与连接数上限 ##这个指令是指当一个nginx进程打开的最多文件描述符数目,理论值应该是最多打开文件数(ulimit -n)与nginx进程数相除,但是nginx分配请求并不是那么均匀,所以最好与ulimit -n 的值保持一致。 #这是因为nginx调度时分配请求到进程并不是那么的均衡,所以假如填写10240,总并发量达到3-4万时就有进程可能超过10240了,这时会返回502错误。 worker_rlimit_nofile 65535; ################################# events ############################### events { #参考事件模型,use [ kqueue | rtsig | epoll | /dev/poll | select | poll ]; epoll模型 use epoll #单个进程最大连接数(最大连接数=连接数+进程数) worker_connections 1024; #keepalive 超时时间 keepalive_timeout 60; #客户端请求头部的缓冲区大小。 client_header_buffer_size 4k; #这个将为打开文件指定缓存,默认是没有启用的,max指定缓存数量,建议和打开文件数一致,inactive是指经过多长时间文件没被请求后删除缓存。 open_file_cache max=65535 inactive=60s; #这个是指多长时间检查一次缓存的有效信息。 open_file_cache_valid 80s; #open_file_cache指令中的inactive参数时间内文件的最少使用次数,如果超过这个数字,文件描述符一直是在缓存中打开的,如上例,如果有一个文件在inactive时间内一次没被使用,它将被移除。 open_file_cache_min_uses 1; #语法:open_file_cache_errors on | off 默认值:open_file_cache_errors off 使用字段:http, server, location 这个指令指定是否在搜索一个文件是记录cache错误. open_file_cache_errors on; } ############################## http ################################## #设定http服务器,利用它的反向代理功能提供负载均衡支持 http{ #文件扩展名与文件类型映射表 include mime.types; #默认文件类型 default_type application/octet-stream; #默认编码 charset utf-8; #服务器名字的hash表大小 server_names_hash_bucket_size 128; #客户端请求头部的缓冲区大小。 client_header_buffer_size 32k; #客户请求头缓冲大小。 large_client_header_buffers 4 64k; #允许客户端请求的最大单个文件字节数 client_max_body_size 8m; #开启高效文件传输模式,sendfile指令指定nginx是否调用sendfile函数来输出文件,对于普通应用设为 on,如果用来进行下载等应用磁盘IO重负载应用,可设置为off,以平衡磁盘与网络I/O处理速度,降低系统的负载。注意:如果图片显示不正常把这个改成off。 sendfile on; #开启目录列表访问,适合下载服务器,默认关闭。 autoindex on; #此选项允许或禁止使用socke的TCP_CORK的选项,此选项仅在使用sendfile的时候使用 tcp_nopush on; tcp_nodelay on; #长连接超时时间,单位是秒 keepalive_timeout 120; #FastCGI相关参数是为了改善网站的性能:减少资源占用,提高访问速度。下面参数看字面意思都能理解。 fastcgi_connect_timeout 300; fastcgi_send_timeout 300; fastcgi_read_timeout 300; fastcgi_buffer_size 64k; fastcgi_buffers 4 64k; fastcgi_busy_buffers_size 128k; fastcgi_temp_file_write_size 128k; #gzip模块设置 gzip on; #开启gzip压缩输出 gzip_min_length 1k; #最小压缩文件大小 gzip_buffers 4 16k; #压缩缓冲区 gzip_http_version 1.0; #压缩版本(默认1.1,前端如果是squid2.5请使用1.0) gzip_comp_level 2; #压缩等级 gzip_types text/plain application/x-javascript text/css application/xml; #压缩类型,默认就已经包含textml,所以下面就不用再写了,写上去也不会有问题,但是会有一个warn。 gzip_vary on; #开启限制IP连接数的时候需要使用 #limit_zone crawler $binary_remote_addr 10m; #负载均衡配置 upstream lazyegg.net { #upstream的负载均衡,weight是权重,可以根据机器配置定义权重。weigth参数表示权值,权值越高被分配到的几率越大。 server 192.168.80.121:80 weight=3; server 192.168.80.122:80 weight=2; server 192.168.80.123:80 weight=3; #nginx的upstream目前支持4种方式的分配 #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,如果后端服务器down掉,能自动剔除。 #2、weight #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 bakend { # server 192.168.0.14 weight=10; # server 192.168.0.15 weight=10; #} #2、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的问题。 #例如: #upstream bakend { # ip_hash; # server 192.168.0.14:88; # server 192.168.0.15:80; #} #3、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 backend { # server server1; # server server2; # fair; #} #4、url_hash(第三方) #按访问url的hash结果来分配请求,使每个url定向到同一个后端服务器,后端服务器为缓存时比较有效。 #例:在upstream中加入hash语句,server语句中不能写入weight等其他的参数,hash_method是使用的hash算法 #upstream backend { # server squid1:3128; # server squid2:3128; # hash $request_uri; # hash_method crc32; #} #tips: #upstream bakend{#定义负载均衡设备的Ip及设备状态}{ # ip_hash; # server 127.0.0.1:9090 down; # server 127.0.0.1:8080 weight=2; # server 127.0.0.1:6060; # server 127.0.0.1:7070 backup; #} #在需要使用负载均衡的server中增加 proxy_pass ; #每个设备的状态设置为: #1.down表示单前的server暂时不参与负载 #2.weight为weight越大,负载的权重就越大。 #3.max_fails:允许请求失败的次数默认为1.当超过最大次数时,返回proxy_next_upstream模块定义的错误 #4.fail_timeout:max_fails次失败后,暂停的时间。 #5.backup: 其它所有的非backup机器down或者忙的时候,请求backup机器。所以这台机器压力会最轻。 #nginx支持同时设置多组的负载均衡,用来给不用的server来使用。 #client_body_in_file_only设置为On 可以讲client post过来的数据记录到文件中用来做debug #client_body_temp_path设置记录文件的目录 可以设置最多3层目录 #location对URL进行匹配.可以进行重定向或者进行新的代理 负载均衡 } #虚拟主机的配置 server { #监听端口 listen 80; #域名可以有多个,用空格隔开 server_name lazyegg.net; #默认入口文件名称 index index.html index.htm index.php; root /data/www/lazyegg; #对******进行负载均衡 location ~ .*.(php|php5)?$ { fastcgi_pass 127.0.0.1:9000; fastcgi_index index.php; include fastcgi.conf; } #图片缓存时间设置 location ~ .*.(gif|jpg|jpeg|png|bmp|swf)$ { expires 10d; } #JS和CSS缓存时间设置 location ~ .*.(js|css)?$ { expires 1h; } #日志格式设定 #$remote_addr与$http_x_forwarded_for用以记录客户端的ip地址; #$remote_user:用来记录客户端用户名称; #$time_local: 用来记录访问时间与时区; #$request: 用来记录请求的url与http协议; #$status: 用来记录请求状态;成功是200, #$body_bytes_sent :记录发送给客户端文件主体内容大小; #$http_referer:用来记录从那个页面链接访问过来的; #$http_user_agent:记录客户浏览器的相关信息; #通常web服务器放在反向代理的后面,这样就不能获取到客户的IP地址了,通过$remote_add拿到的IP地址是反向代理服务器的iP地址。反向代理服务器在转发请求的http头信息中,可以增加x_forwarded_for信息,用以记录原有客户端的IP地址和原来客户端的请求的服务器地址。 log_format access $remote_addr - $remote_user [$time_local] "$request" $status $body_bytes_sent "$http_referer" "$http_user_agent" $http_x_forwarded_for; #定义本虚拟主机的访问日志 access_log /usr/local/nginx/logs/host.access.log main; access_log /usr/local/nginx/logs/host.access.404.log log404; #对 "/connect-controller" 启用反向代理 location /connect-controller { proxy_pass :88; #请注意此处端口号不能与虚拟主机监听的端口号一样(也就是server监听的端口) proxy_redirect off; proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr; #后端的Web服务器可以通过X-Forwarded-For获取用户真实IP proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for; #以下是一些反向代理的配置,可选。 proxy_set_header Host $host; #允许客户端请求的最大单文件字节数 client_max_body_size 10m; #缓冲区代理缓冲用户端请求的最大字节数, #如果把它设置为比较大的数值,例如256k,那么,无论使用firefox还是IE浏览器,来提交任意小于256k的图片,都很正常。如果注释该指令,使用默认的client_body_buffer_size设置,也就是操作系统页面大小的两倍,8k或者16k,问题就出现了。 #无论使用firefox4.0还是IE8.0,提交一个比较大,200k左右的图片,都返回500 Internal Server Error错误 client_body_buffer_size 128k; #表示使nginx阻止HTTP应答代码为400或者更高的应答。 proxy_intercept_errors on; #后端服务器连接的超时时间_发起握手等候响应超时时间 #nginx跟后端服务器连接超时时间(代理连接超时) proxy_connect_timeout 90; #后端服务器数据回传时间(代理发送超时) #后端服务器数据回传时间_就是在规定时间之内后端服务器必须传完所有的数据 proxy_send_timeout 90; #连接成功后,后端服务器响应时间(代理接收超时) #连接成功后_等候后端服务器响应时间_其实已经进入后端的排队之中等候处理(也可以说是后端服务器处理请求的时间) proxy_read_timeout 90; #设置代理服务器(nginx)保存用户头信息的缓冲区大小 #设置从被代理服务器读取的第一部分应答的缓冲区大小,通常情况下这部分应答中包含一个小的应答头,默认情况下这个值的大小为指令proxy_buffers中指定的一个缓冲区的大小,不过可以将其设置为更小 proxy_buffer_size 4k; #proxy_buffers缓冲区,网页平均在32k以下的设置 #设置用于读取应答(来自被代理服务器)的缓冲区数目和大小,默认情况也为分页大小,根据操作系统的不同可能是4k或者8k proxy_buffers 4 32k; #高负荷下缓冲大小(proxy_buffers*2) proxy_busy_buffers_size 64k; #设置在写入proxy_temp_path时数据的大小,预防一个工作进程在传递文件时阻塞太长 #设定缓存文件夹大小,大于这个值,将从upstream服务器传 proxy_temp_file_write_size 64k; } #本地动静分离反向代理配置 #所有jsp的页面均交由tomcat或resin处理 location ~ .(jsp|jspx|do)?$ { 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_pass :8080; } } }Nginx 配置实例
反向代理 Demo 1
实现效果:使用 Nginx 反向代理,访问 test.com 直接跳转到自己的机器 127.0.0.1:8080
①启动一个 Tomcat,浏览器地址栏输入 127.0.0.1:8080。
出现如下界面:
②通过修改本地 Host 文件(C:\Windows\System32\drivers\etc),添加127.0.0.1 www.12345.com 将 www.12345.com 映射到自己的机器 IP 上。
③配置完成之后,我们便可以通过 www.test.com:8080 访问到第一步出现的 Tomcat 初始界面。
那么如何只需要输入 www.12345.com 便可以跳转到 Tomcat 初始界面呢?便用到 Nginx 的反向代理。
④修改 nginx.conf 配置文件,增加如下配置 proxy_pass:
server { listen 80; server_name localhost; #charset koi8-r; #access_log logs/host.access.log main; location / { proxy_pass :8080; }⑤如上配置,我们监听 80 端口,访问域名为 www.12345.com,不加端口号时默认为 80 端口,故访问该域名时会跳转到 127.0.0.1:8080 路径上。
在浏览器端输入 www.12345.com 结果如下:
反向代理 Demo 2
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:
访问 /java/ 直接跳转到 127.0.0.1:8080访问 /egg/ 直接跳转到 127.0.0.1:8081①在服务器上起两个 Tomcat,修改其中一个端口号为 8081。
在 tomcat/webapps/ 目录下各加两个文件夹,并随便写个 HTML 页面,我建的是 java/index.html 和 egg/index.html。
②修改 nginx.conf,在 HTTP 块中添加 serve{}:
server { listen 80; server_name localhost; location ~ /java/ { proxy_pass :8080; } location /egg/ { proxy_pass :8081; } }③重启 Nginx,验证效果:
Nginx 配置:负载均衡
随着互联网信息的爆炸性增长,负载均衡(Load Balance)已经不再是一个很陌生的话题。
顾名思义,负载均衡即是将负载分摊到不同的服务单元,既保证服务的可用性,又保证响应足够快,给用户很好的体验。
快速增长的访问量和数据流量催生了各式各样的负载均衡产品,很多专业的负载均衡硬件提供了很好的功能,但却价格不菲。
这使得负载均衡软件大受欢迎,Nginx 就是其中的一个,在 Linux 下有 Nginx、LVS、Haproxy 等等服务可以提供负载均衡服务。
Nginx 的负载均衡是 Proxy 模块和 Upstream 模块搭配实现的。Upstream模块将会启用一个新的配置区段,在该区段定义了一组上游服务器。
实现效果:配置负载均衡。
①同时启动两个 Tomcat(为了方便验证效果,修改 Tomcat 端口号的同时,顺便将 Tomcat 默认欢迎页面 apache-tomcat-9.0.29/webapps/ROOR 目录下的 index.jsp 修改下,看下 8081 欢迎页的“蛋蛋”没):
②修改 nginx.conf:
http { upstream myserver { server localhost:8080; server localhost:8081; } server { listen 80; location / { proxy_pass ; } } }③重启 Nginx,验证效果(默认轮询的方式,每次打开新窗口,8080 和 8081 会交替出现,同一个窗口的话需要关闭浏览器缓存)。
Nginx 分配策略:
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,如果后端服务器 Down 掉,能自动剔除。Weight 代表权重,默认为 1,权重越高被分配的客户端越多,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 192.168.5.21 weight=10; server 192.168.5.22 weight=10; }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 的问题。
例如:
upstream server_pool{ ip_hash; server 192.168.5.21:80; server 192.168.5.22:80; }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 192.168.5.21:80; server 192.168.5.22:80; fair; }Nginx 配置: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。
严格意义上说应该是动态请求跟静态请求分开,可以理解成使用 Nginx 处理静态页面,Tomcat 处理动态页面。
动静分离从目前实现角度来讲大致分为两种:
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; 动态跟静态文件混合在一起发布,通过 Nginx 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,减少与服务器之前的请求和流量。
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)。
我这里设置 3d,表示在这 3 天之内访问这个 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。
①服务器找个目录存放自己的静态文件:
②修改 nginx.conf:
server { listen 80; server_name localhost; location /static/ { root /usr/data/www; } location /image/ { root /usr/data/; autoindex on; }③./nginx -s reload,验证效果:
添加监听端口、访问名字重点是添加 Location,最后检查 Nginx 配置是否正确即可,然后测试动静分离是否成功,只需要删除后端 Tomcat 服务器上的某个静态文件,查看是否能访问,如果可以访问说明静态资源 Nginx 直接返回了,不走后端 Tomcat 服务器。
Nginx 的 Rewrite
Rewrite 是 Nginx 服务器提供的一个重要的功能,它可以实现 URL 重写和重定向功能。
场景如下:
URL 访问跳转,支持开发设计。页面跳转、兼容性支持(新旧版本更迭)、展示效果(网址精简)等SEO 优化(Nginx 伪静态的支持)后台维护、流量转发等安全(动态界面进行伪装)该指令是通过正则表达式的使用来改变 URI。可以同时存在一个或多个指令。需要按照顺序依次对 URL 进行匹配和处理。
该指令可以在 Server 块或 Location 块中配置,其基本语法结构如下:
rewrite regex replacement [flag];①采用反向代理 Demo2 中的例子,修改 nginx.conf(只多加了一行 Rewrite):
server { listen 80; server_name localhost; location /java/ { proxy_pass :8080; rewrite ^/java /egg/ redirect; } location /egg/ { proxy_pass :8081; } }②./nginx -s reload,验证效果(输入 ip/java/ 被重定向到了 egg):
Rewrite 指令可以在 Server 块或 Location 块中配置,其基本语法结构如下:
rewrite regex replacement [flag];rewrite 的含义:该指令是实现 URL 重写的指令。regex 的含义:用于匹配 URI 的正则表达式。replacement:将 regex 正则匹配到的内容替换成 replacement。flag:flag 标记。flag 有如下值:
last:本条规则匹配完成后,继续向下匹配新的 Location URI 规则。(不常用)break:本条规则匹配完成即终止,不再匹配后面的任何规则(不常用)。redirect:返回 302 临时重定向,浏览器地址会显示跳转新的 URL 地址。permanent:返回 301 永久重定向。浏览器地址会显示跳转新的 URL 地址。rewrite ^/(.*) http://www.360.cn/$1 permanent;Nginx 高可用
如果将 Web 服务器集群当做一个城池,那么负载均衡服务器就相当于城门。如果“城门”关闭了,与外界的通道就断了。
如果只有一台 Nginx 负载服务器,当故障宕机的时候,就会导致整个网站无法访问。
所以我们需要两台以上 Nginx 来实现故障转移和高可用:
那么如何配置高可用①双机热备方案
这种方案是国内企业中最为普遍的一种高可用方案,双机热备其实就是指一台服务器在提供服务,另一台为某服务的备用状态,当一台服务器不可用另外一台就会顶替上去。
Keepalived 是什么?Keepalived 软件起初是专为 LVS 负载均衡软件设计的,用来管理并监控 LVS 集群系统中各个服务节点的状态。
后来又加入了可以实现高可用的 VRRP (Virtual Router Redundancy Protocol ,虚拟路由器冗余协议)功能。
因此,Keepalived 除了能够管理 LVS 软件外,还可以作为其他服务(例如:Nginx、Haproxy、MySQL 等)的高可用解决方案软件。
②故障转移机制
Keepalived 高可用服务之间的故障切换转移,是通过 VRRP 来实现的。
在 Keepalived服务正常工作时,主 Master 节点会不断地向备节点发送(多播的方式)心跳消息,用以告诉备 Backup 节点自己还活着。
当主 Master 节点发生故障时,就无法发送心跳消息,备节点也就因此无法继续检测到来自主 Master 节点的心跳了,于是调用自身的接管程序,接管主 Master 节点的 IP 资源及服务。
而当主 Master节点恢复时,备 Backup 节点又会释放主节点故障时自身接管的 IP 资源及服务,恢复到原来的备用角色。
实现方法如下:
①准备两台安装 Nginx 和 Keepaliver(yum install keepalived -y)的服务器
②修改两台服务器上的 /etc/keepalived/keepalived.conf
#主机 #检测脚本 vrrp_script chk_http_port { script "/usr/local/src/check_nginx.sh" #心跳执行的脚本,检测nginx是否启动 interval 2 #(检测脚本执行的间隔,单位是秒) weight 2 #权重 } #vrrp 实例定义部分 vrrp_instance VI_1 { state MASTER # 指定keepalived的角色,MASTER为主,BACKUP为备 interface ens33 # 当前进行vrrp通讯的网络接口卡(当前centos的网卡) 用ifconfig查看你具体的网卡 virtual_router_id 66 # 虚拟路由编号,主从要一直 priority 100 # 优先级,数值越大,获取处理请求的优先级越高 advert_int 1 # 检查间隔,默认为1s(vrrp组播周期秒数) #授权访问 authentication { auth_type PASS #设置验证类型和密码,MASTER和BACKUP必须使用相同的密码才能正常通信 auth_pass 1111 } track_script { chk_http_port #(调用检测脚本) } virtual_ipaddress { 192.168.16.150 # 定义虚拟ip(VIP),可多设,每行一个 } } # 备机 #检测脚本 vrrp_script chk_http_port { script "/usr/local/src/check_nginx.sh" #心跳执行的脚本,检测nginx是否启动 interval 2 #(检测脚本执行的间隔) weight 2 #权重 } #vrrp 实例定义部分 vrrp_instance VI_1 { state BACKUP # 指定keepalived的角色,MASTER为主,BACKUP为备 interface ens33 # 当前进行vrrp通讯的网络接口卡(当前centos的网卡) 用ifconfig查看你具体的网卡 virtual_router_id 66 # 虚拟路由编号,主从要一直 priority 99 # 优先级,数值越大,获取处理请求的优先级越高 advert_int 1 # 检查间隔,默认为1s(vrrp组播周期秒数) #授权访问 authentication { auth_type PASS #设置验证类型和密码,MASTER和BACKUP必须使用相同的密码才能正常通信 auth_pass 1111 } track_script { chk_http_port #(调用检测脚本) } virtual_ipaddress { 192.168.16.150 # 定义虚拟ip(VIP),可多设,每行一个 } }③新建检测脚本(chmod 775 check_nginx.sh):
#!/bin/bash #检测nginx是否启动了 A=`ps -C nginx --no-header |wc -l` if [ $A -eq 0 ];then #如果nginx没有启动就启动nginx systemctl start nginx #重启nginx if [ `ps -C nginx --no-header |wc -l` -eq 0 ];then #nginx重启失败,则停掉keepalived服务,进行VIP转移 killall keepalived fi fi④启动 Nginx 和 Keepalived(systemctl start keepalived.service)
⑤模拟 Nginx 故障(关闭主服务器 Nginx),验证,仍可以通过配置的虚拟 IP 访问,OK。
Nginx 原理与优化参数配置
Nginx 默认采用多进程工作方式,Nginx 启动后,会运行一个 Master 进程和多个 Worker 进程。
其中 Master 充当整个进程组与用户的交互接口,同时对进程进行监护,管理 Worker 进程来实现重启服务、平滑升级、更换日志文件、配置文件实时生效等功能。
Worker 用来处理基本的网络事件,Worker 之间是平等的,他们共同竞争来处理来自客户端的请求。
master-workers 的机制的好处:可以使用 nginx-s reload 热部署。每个 Worker 是独立的进程,不需要加锁,省掉了锁带来的开销。采用独立的进程,可以让互相之间不会影响,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。需要设置多少个 Worker?Nginx 同 Redis 类似都采用了 IO 多路复用机制,每个 Worker 都是一个独立的进程,但每个进程里只有一个主线程,通过异步非阻塞的方式来处理请求,即使是成千上万个请求也不在话下。每个 Worker 的线程可以把一个 CPU 的性能发挥到极致。所以 Worker 数和服务器的 CPU 数相等是最为适宜的。设少了会浪费 CPU,设多了会造成 CPU 频繁切换上下文带来的损耗。#设置 worker 数量。 worker_processes 4 #work 绑定 cpu(4 work 绑定 4cpu)。 worker_cpu_affinity 0001 0010 0100 1000 #work 绑定 cpu (4 work 绑定 8cpu 中的 4 个) 。 worker_cpu_affinity 0 连接数 worker_connection:这个值是表示每个 Worker 进程所能建立连接的最大值。所以,一个 Nginx 能建立的最大连接数,应该是 worker_connections*worker_processes。当然,这里说的是最大连接数,对于 HTTP 请 求 本 地 资 源 来 说 , 能 够 支 持 的 最 大 并 发 数 量 是 worker_connections*worker_processes,如果是支持 http1.1 的浏览器每次访问要占两个连接。所以普通的静态访问最大并发数是:worker_connections*worker_processes /2。而如果是 HTTP 作为反向代理来说,最大并发数量应该是 worker_connections*worker_processes/4。因为作为反向代理服务器,每个并发会建立与客户端的连接和与后端服务的连接,会占用两个连接。Nginx 请求处理流程如下图:Nginx 模块开发
由于 Nginx 的模块化特性,所以可以支持模块配置,也可以自定义模块,Nginx 的模块开发,程序员目前还不需要太深入。
Nginx 模块分类如下图:
Nginx配置选项,解压 Nginx 后的配置操作示例:./configure --prefix=/usr/local/nginx --with-http_stub_status_module --with-pcre --with-http_ssl_moduleNginx 面试题
①Nginx 功能,你们项目中用到的 Nginx?
反向代理服务器实现负载均衡做静态资源服务器作为 HTTP Server②Nginx 常用命令有哪些?
启动nginx ./sbin/nginx 停止nginx ./sbin/nginx -s stop ./sbin/nginx -s quit 重载配置 ./sbin/nginx -s reload(平滑重启) service nginx reload 重载指定配置文件 ./sbin/nginx -c /usr/local/nginx/conf/nginx.conf 查看nginx版本 ./sbin/nginx -v 检查配置文件是否正确 ./sbin/nginx -t 显示帮助信息 ./sbin/nginx -h③Nginx 常用配置?
worker_processes 4; #工作进程数 work_connections 65535; #每个进程的并发能力 error_log /data/nginx/logs/error.log; #错误日志④Nginx 是如何实现高并发的?
Nginx 采用的是多进程(单线程)&多路 IO 复用模型,异步,非阻塞。
一个主进程 Master,多个工作进程 Worker,每个工作进程可以处理多个请求 ,Master 进程主要负责收集、分发请求。
每当一个请求过来时,Master 就拉起一个 Worker 进程负责处理这个请求。同时 Master 进程也负责监控 Woker 的状态,保证高可靠性。
在 Nginx 中的 Work 进程中,为了应对高并发场景,采取了 Reactor 模型(也就是 I/O 多路复用,NIO)。
I/O 多路复用模型:在 I/O 多路复用模型中,最重要的系统调用函数就是 Select(其他的还有 epoll 等)。
该方法能够同时监控多个文件描述符的可读可写情况(每一个网络连接其实都对应一个文件描述符),当其中的某些文件描述符可读或者可写时,Select 方法就会返回可读以及可写的文件描述符个数。
Nginx Work 进程使用 I/O 多路复用模块同时监听多个 FD(文件描述符),当 Accept、Read、Write 和 Close 事件产生时,操作系统就会回调 FD 绑定的事件处理器。
这时候 Work 进程再去处理相应事件,而不是阻塞在某个请求连接上等待。
这样就可以实现一个进程同时处理多个连接。每一个 Worker 进程通过 I/O 多路复用处理多个连接请求。
为了减少进程切换(需要系统调用)的性能损耗,一般设置 Worker 进程数量和 CPU 数量一致。
⑤Nginx 和 Apache 的区别?
轻量级,同样起 Web 服务,比 Apache 占用更少的内存及资源抗并发,Nginx 处理请求是异步非阻塞的,而 Apache 则是阻塞型的。
在高并发下 Nginx 能保持低资源低消耗高性能高度模块化的设计,编写模块相对简单,最核心的区别在于 Apache 是同步多进程模型,一个连接对应一个进程;Nginx是异步的,多个连接(万级别)可以对应一个进程。
⑥Nginx 的 Upstream 支持的负载均衡方式?
轮询(默认)weight:指定权重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第三方:fair、url_hash⑦Nginx 常见的优化配置有哪些?
调整 worker_processes:指 Nginx 要生成的 Worker 数量,最佳实践是每个 CPU 运行 1 个工作进程。最大化 worker_connections。启用 Gzip 压缩:压缩文件大小,减少了客户端 HTTP 的传输带宽,因此提高了页面加载速度。为静态文件启用缓存。禁用 access_logs:访问日志记录,它记录每个 Nginx 请求,因此消耗了大量 CPU 资源,从而降低了 Nginx 性能。