NGINX反向代理服务器使用概述

内容概览

1:nginx 简介

Nginx ("engine x") 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,中国大陆使用 nginx网站用户有:百度、京东、新浪、网易、腾讯、淘宝等 (1)介绍 nginx 的应用场景和具体可以做什么事情

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 程序只能通过与 tomcat 配合完成。 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 ,(2)介绍什么是反向代理

Nginx 不仅可以做反向代理,实现负载均衡。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,这种代理服务就称为正向代理。

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,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,隐藏了真实服务器 IP 地址

(3)介绍什么是负载均衡

客户端发送多个请求到服务器,服务器处理请求,有一些可能要与数据库进行交互,服务器处理完毕后,再将结果返回给客户端。这种架构模式对于早期的系统相对单一,并发请求相对较少的情况下是比较适合的,成本也低。但是随着信息数量的不断增长,访问量和数据量的飞速增长,以及系统业务的复杂度增加,这种架构会造成服务器相应客户端的请求日益缓慢,并发量特别大的时候,还容易造成服务器直接崩溃。很明显这是由于服务器性能的瓶颈造成的问题,那么如何解决这种情况呢?我们首先想到的可能是升级服务器的配置,比如提高 CPU 执行频率,加大内存等提高机器的物理性能来解决此问题,但是我们知道摩尔定律的日益失效,硬件的性能提升已经不能满足日益提升的需求了。最明显的一个例子,天猫双十一当天,某个热销商品的瞬时访问量是极其庞大的,那么类似上面的系统架构,将机器都增加到现有的顶级物理配置,都是不能够满足需求的。那么怎么办呢?上面的分析我们去掉了增加服务器物理配置来解决问题的办法,也就是说纵向解决问题的办法行不通了,那么横向增加服务器的数量呢?这时候集群的概念产生了,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,也就是们所说的负载均衡

(4)介绍什么是动静分离

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

2:nginx 安装

2.1 进入 nginx 官网,下载

(1)介绍 nginx 在 linux 系统中如何进行安装

第一步:安装 pcre

wget

解压文件,./configure 完成后,回到 pcre 目录下执行 make,在执行 make install第二步:安装 openssl第三步:安装 zlibyum -y install make zlib zlib-devel gcc-c++ libtool openssl openssl-devel 第四步, 安装 nginx1、 解压缩 nginx-xx.tar.gz 包。2、 进入解压缩目录, 执行./configure。3、 make && make install查看开放的端口号firewall-cmd --list-all 设置开放的端口号firewall-cmd --add-service=http –permanentsudo firewall-cmd --add-port=80/tcp --permanent重启防火墙firewall-cmd –reload 3: nginx 常用的命令和配置文件

(1)介绍 nginx 启动、关闭、重新加载命令

启动命令 在/usr/local/nginx/sbin 目录下执行 ./nginx

关闭命令 在/usr/local/nginx/sbin 目录下执行 ./nginx -s stop

重新加载命令在/usr/local/nginx/sbin 目录下执行 ./nginx -s reload (2)介绍 nginx 的配置文件

nginx 安装目录下,其默认的配置文件都放在这个目录的 conf 目录下,而主配置文件nginx.conf 也在其中,后续对 nginx 的使用基本上都是对此配置文件进行相应的修改

配置文件中有很多#, 开头的表示注释内容,我们去掉所有以 # 开头的段落,精简之后的内容如下:

根据上述文件,我们可以很明显的将 nginx.conf 配置文件分为三部分:第一部分:全局快从配置文件开始到 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 存放路径、日志存放路径和类型以及配置文件的引入等。比如上面第一行配置的:

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也越多,但是会受到硬件、软件等设备的制约 第二部分: events 块,比如上面的配置:

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 wordprocess 可以同时支持的最大连接数等。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 的性能影响较大,在实际中应该灵活配置

第三部分: 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。 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

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。1、全局 server 块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。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。 4:nginx 配置实例-反向代理

实现效果:使用 nginx 反向代理,访问 www.123.com 直接跳转到 127.0.0.1:8080 启动一个 tomcat,浏览器地址栏输入 127.0.0.1:8080,出现如下界面

通过修改本地 host 文件,将 www.123.com 映射到 127.0.0.1

配置完成之后,我们便可以通过 www.123.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.123.com 便可以跳转到 Tomcat 初始界面呢?使用到 nginx的反向代理 在 nginx.conf 配置文件中增加如下配置

如上配置,我们监听 80 端口,访问域名为 www.123.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.123.com 结果如下

反向代理实例二 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 9001,访问 :9001/edu/ 直接跳转到 127.0.0.1:8081,访问 :9001/vod/ 直接跳转到 127.0.0.1:80824.3.1 实验步骤第一步,准备两个 tomcat,一个 8001 端口,一个 8002 端口,并准备好测试的页面第二步,修改 nginx 的配置文件在 http 块中添加 server{}

location 指令说明该指令用于匹配 URL。语法如下:

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 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 5:nginx 配置实例-负载均衡

首先准备两个同时启动的 Tomcat

在 nginx.conf 中进行配置

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五,而且 Nginx 提供了几种分配方式(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,如果后端服务器 down 掉,能自动剔除。2、 weightweight 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;} 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 的问题。 例如:upstream server_pool{ip_hash;server 192.168.5.21:80;server 192.168.5.22:80;}

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 192.168.5.21:80;server 192.168.5.22:80;fair;} 6:nginx 配置实例-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地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,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;另外一种方法就是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,比如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.项目资源准备2.进行 nginx 配置找到 nginx 安装目录,打开/conf/nginx.conf 配置文件,

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 7: nginx 原理与优化参数配置

master-workers 的机制的好处首先,对于每个 worker 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,可以让互相之间不会影响,一个进程退出后,其它进程还在工作,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

需要设置多少个 workerNginx 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_affinity0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 秋 本 地 资 源 来 说 , 能 够 致 吃 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

8: 搭建 nginx 高可用集群

(1)搭建 nginx 高可用集群(主从模式)

Keepalived+Nginx 高可用集群(主从模式)