神器 Nginx 的学习手册 ( 建议收藏 )

Nginx 是一个高性能的 HTTP 和反向代理服务器，特点是占用内存少，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，性能是其最重要的要求，十分注重效率，有报告 Nginx 能支持高达 50000 个并发连接数。

一、Nginx相关知识

1、网结构图

nginx_info_01

2、反向代理

正向代理： 局域网中的电脑用户想要直接访问网络是不可行的，只能通过代理服务器来访问，这种代理服务就被称为正向代理。
反向代理： 客户端无法感知代理，因为客户端访问网络不需要配置，只要把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，然后再返回到客户端。

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、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，服务器处理完毕之后，再将结果返回给客户端。

普通请求和响应过程如下图：

但是随着信息数量增长，访问量和数据量飞速增长，普通架构无法满足现在的需求。

我们首先想到的是升级服务器配置，可以由于摩尔定律的日益失效，单纯从硬件提升性能已经逐渐不可取了，怎么解决这种需求呢？

我们可以增加服务器的数量，构建集群，将请求分发到各个服务器上，将原来请求集中到单个服务器的情况改为请求分发到多个服务器，也就是我们说的负载均衡。
图解负载均衡：

假设有 15 个请求发送到代理服务器，那么由代理服务器根据服务器数量，平均分配，每个服务器处理 5 个请求，这个过程就叫做负载均衡。

4、动静分离

为了加快网站的解析速度，可以把动态页面和静态页面交给不同的服务器来解析，加快解析的速度，降低由单个服务器的压力。

动静分离之前的状态：
动静分离之后：

二、Nginx安装

基于 Centos7.6

1、yum安装（推荐）

yum install nginx

# 默认配置文件目录
/etc/nginx/

2、编译安装

下载nginx、pcre压缩包，并上传到服务器上

nginx_install_01

安装pcre依赖

cd /root
# 解压
tar -zxvf pcre-8.37.tar.gz
cd pcre-8.37
# 进入pcre目录
# 配置
./configure
# 编译安装
make && make install

# 查看是否安装成功
pcre-config --version

安装其它依赖

yum -y install  make zlib zlib-devel gcc-c++ libtool openssl openssl-devel

安装nginx

cd /root
# 解压
tar -zxvf  nginx-1.12.2.tar.gz
# 进入目录
cd nginx-1.12.2
# 配置
./configure
# 编译安装
make && make install

# 进入nginx可执行目录
cd /usr/local/nginx/sbin
# 启动ngnix
./nginx

# 查看是否启动
ps -ef|grep nginx

3、常用命令

查看版本
```
./nginx -v
```
启动
```
./nginx
```
关闭（有两种方式，推荐使用 ./nginx -s quit）：
```
./nginx -s stop
./nginx -s quit
```
重新加载 Nginx 配置
```
./nginx -s reload
```

4、Nginx配置文件介绍

全局块
从配置文件开始到 events 块之间，主要是设置一些影响 Nginx 服务器整体运行的配置指令。
并发处理服务的配置，值越大，可以支持的并发处理量越多，但是会受到硬件、软件等设备的制约。
```
# user	nobody;
worker	processes	1;		# 并发数
```
events 块
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 workprocess 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等等。
```
events {
    worker	connections	1024;		# 支持的最大连接数：
}
```
HTTP 块
诸如反向代理和负载均衡都在此配置。

location 指令说明，该语法用来匹配 url，语法如上：
- =：用于不含正则表达式的 url 前，要求字符串与 url 严格匹配，匹配成功就停止向下搜索并处理请求。
- ~：用于表示 url 包含正则表达式，并且区分大小写。
- ~*：用于表示 url 包含正则表达式，并且不区分大小写。
- ^~：用于不含正则表达式的 url 前，要求 Nginx 服务器找到表示 url 和字符串匹配度最高的 location 后，立即使用此 location 处理请求，而不再匹配。
- 如果有 url 包含正则表达式，不需要有 ~ 开头标识。
```
location[ = | ~ | ~* | ^~] url{

}
```

三、实战

所有操作都基于 nginx.conf 或者自定义的xxxx.conf 配置文件编写

1、反向代理实战

具体流程如下图

nginx_use_01

示例A：域名指向单台服务

server {
    listen	80;
    server_name	www.123.com;
    add_header X-Frame-Options SAMEORIGIN;
    root html;
    index index.html index.htm;
    
    location /nginx_status {
        deny all;
    }
    
    location / {
        proxy_pass	http://192.168.25.123:8080;
        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_connect_timeout       1;
        proxy_read_timeout          30;
        proxy_send_timeout          30;
    }
    
    error_page   500 502 503 504  /50x.html;
    location = /50x.html {
        root   html;
    }
}

示例B：域名指向多台服务

server {
    listen	80;
    server_name	www.123.com;
    add_header X-Frame-Options SAMEORIGIN;
    root html;
    index index.html index.htm;
    
    location /nginx_status {
        deny all;
    }
    
    # 访问 http://www.123.com/edu/ 路径结构的转到192.168.25.132:8080服务
    location /edu/ {
        proxy_pass	http://192.168.25.123:8080;
        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_connect_timeout       1;
        proxy_read_timeout          30;
        proxy_send_timeout          30;
    }
    
    # 访问 http://www.123.com/vod/ 路径结构的转到192.168.25.132:8081服务
    location /vod/ {
        proxy_pass	http://192.168.25.123:8081;
        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_connect_timeout       1;
        proxy_read_timeout          30;
        proxy_send_timeout          30;
    }
    
    # 其它不允许访问
    location / {
        deny all;
    }
    
    error_page   500 502 503 504  /50x.html;
    location = /50x.html {
        root   html;
    }
}

修改配置需要重载配置才能生效

#方式一： 需要到执行文件目录
./nginx -s reload

# 方式二：直接执行（前提nginx已经是系统服务）
# nginx -s reload

2、负载均衡实战

场景：本地有两台一样业务的服务，需要做负载

weight：代表权，权越高优先级越高
fair：按后端服务器的响应时间来分配请求，相应时间短的优先分配
ip_hash：每个请求按照访问 ip 的 hash 结果分配，这样每一个访客固定的访问一个后端服务器，可以解决 Session 的问题

# 方案一：weight 代表权，权越高优先级越高
upstream myserver {
    server 192.168.25.123:8081	weight=1;	#服务一
    server 192.168.25.123:8080	weight=1;	#服务二
}

# 方案二： fair 按后端服务器的响应时间来分配请求，相应时间短的优先分配
# upstream myserver {
#     server 192.168.25.123:8081;	#服务一
#     server 192.168.25.123:8080;	#服务二
#     fair;
# }

# 方案三： ip_hash 每个请求按照访问 ip 的 hash 结果分配，这样每一个访客固定的访问一个后端服务器，可以解决 Session 的问题
# upstream myserver {
#     ip_hash;
#     server 192.168.25.123:8081;	#服务一
#     server 192.168.25.123:8080;	#服务二
# }

server {
    listen	80;
    server_name	www.123.com;
    add_header X-Frame-Options SAMEORIGIN;
    root html;
    index index.html index.htm;
    
    location /nginx_status {
        deny all;
    }
   
    location / {
        proxy_pass	http://myserver;
        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_connect_timeout       1;
        proxy_read_timeout          30;
        proxy_send_timeout          30;
    }
    
    error_page   500 502 503 504  /50x.html;
    location = /50x.html {
        root   html;
    }
}

3、动静分离实战

什么是动静分离？把动态请求和静态请求分开，不是讲动态页面和静态页面物理分离，可以理解为 Nginx 处理静态页面，Tomcat 处理动态页面。

具体流程如下图：

nginx_use_02

server {
    listen	80;
    server_name	www.123.com;
    add_header X-Frame-Options SAMEORIGIN;
    root html;
    index index.html index.htm;
    
    location /nginx_status {
        deny all;
    }
    
    # 后缀为如下的走静态资源目录
    location ~* .(gif|jpg|jpeg|css|ico|html|js|png|map|scss|txt|woff|ttf)$ {
        index index.html;
        root  /usr/share/nginx/html/web;
    }
    
    location / {
        proxy_pass	http://192.168.25.123:8080;
        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_connect_timeout       1;
        proxy_read_timeout          30;
        proxy_send_timeout          30;
    }
    
    error_page   500 502 503 504  /50x.html;
    location = /50x.html {
        root   html;
    }
}

4、各类常用正则示例及SSL证书

server {
    listen        80;
    server_name   www.123.com;
    add_header X-Frame-Options SAMEORIGIN;

    location /nginx_status {
        deny all;
    }

    location / {
        return 301 https://$server_name$request_uri;
    }

    error_page   500 502 503 504  /50x.html;
    location = /50x.html {
        root   html;
    }
}

server {
    listen      443     ssl;
    server_name	www.123.com;
    ssl_certificate             /etc/ssl/certs/apps.rhinox.cn.pem;
    ssl_certificate_key         /etc/ssl/certs/apps.rhinox.cn.key;
    ssl_session_timeout 5m;
    ssl_ciphers ECDHE-RSA-AES128-GCM-SHA256:ECDHE:ECDH:AES:HIGH:!NULL:!aNULL:!MD5:!ADH:!RC4;
    ssl_protocols TLSv1 TLSv1.1 TLSv1.2;
    ssl_prefer_server_ciphers on;

    # 引入禁止一些ip进行访问，格式为 deny 128.14.141.34; 一行一条
    # include /etc/nginx/conf.d/deny_ip.conf;
    
    location /nginx_status {
        deny all;
    }
    
    # 访问 http://www.123.com 自动访问  http://www.123.com/index.html 且显示地址不变
    location =/ {
       proxy_pass https://www.123.com/index.html;
    }
    
    # 访问 http://www.123.com/a.do 进入
    location /a.do {
    	deny all;		# 指的是禁止
    }
    
    # 访问 http://www.123.com/admin/****** 时走服务端8081
    location ~* /admin/ {
        proxy_pass       http://192.168.25.123:8081;
        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_connect_timeout       1;
        proxy_read_timeout          30;
        proxy_send_timeout          30;
    }
    
    # 后缀为如下的走静态资源目录
    location ~* .(gif|jpg|jpeg|css|ico|html|js|png|map|scss|txt|woff|ttf)$ {
        index index.html;
        root  /usr/share/nginx/html/web;
    }
    
    location / {
        proxy_pass	http://192.168.25.123:8080;
        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_connect_timeout       1;
        proxy_read_timeout          30;
        proxy_send_timeout          30;
    }
    
    error_page   500 502 503 504  /50x.html;
    location = /50x.html {
        root   html;
    }

四、Nginx高可用

为什么要使用nginx的高可用： 因为nginx作为反向代理服务器时，有可能出现宕机的情况，而由于其反向代理的特性，就会导致其他服务器（tomcat等）无法被访问，这样项目就停止工作了。但是使用了高可用后，就可以避免这种现象出现。
什么是高可用： nginx的高可用简单来说就是配置了两台(或更多)的nginx服务器，当主服务器宕机时，就会自动切换到备用服务器，从而保证项目的持续运行。
高可用的原理： nginx的实现需要借助其他工具（keepalived）来实现。在keepalived中配置一个虚拟IP（VIP），同时keepalived会定时检查主服务器的工作状态（通过脚本实现）。在主服务器正常工作时，VIP就会映射到主服务器的IP，此时，虚拟ip对应的物理地址和主服务器IP对应的物理地址是相同的，所以访问虚拟IP即访问主服务器。当主服务器失效时，脚本就会监测到，从而根据预先的配置，找到优先级最高的备用服务器，并将虚拟IP映射到该备用服务器的ip，此时，这两个ip对应的物理地址时相同的。再主服务器回复正常时，又会被检测到，又会自动切换到主服务器。这样就实现了nginx的高可用。

具体流程如下图：

nginx_use_04

1、前期准备

两台 Nginx 服务器：192.168.17.129、192.168.17.131
安装 Keepalived：分别安装到两台服务器上
虚拟 ip：192.168.17.50

2、安装Keepalived

# yum 安装
yum install keepalived -y

# 查看是否安装
rpm -q -a keepalived

3、配置

cd /etc/keepalived
# 编辑
vi keepalived.conf

对应主机 ip 需要修改的是：

smtp_server 192.168.17.129（主）smtp_server 192.168.17.131（备）
state MASTER（主） state BACKUP（备）

global_defs {
   notification_email {
     acassen@firewall.loc
     failover@firewall.loc
     sysadmin@firewall.loc
   }
   notification_email_from Alexandre.Cassen@firewall.loc
   smtp_server 192.168.17.129
   smtp_connect_timeout 30
   router_id LVS_DEVEL # 访问的主机地址
}

vrrp_script chk_nginx {
  script "/usr/local/src/nginx_check.sh"  # 检测文件的地址
  interval 2   # 检测脚本执行的间隔
  weight 2   # 权重
}

vrrp_instance VI_1 {
    state BACKUP    # 主机MASTER、备机BACKUP    
    interface ens33   # 网卡
    virtual_router_id 51 # 同一组需一致
    priority 90  # 访问优先级，主机值较大，备机较小
    advert_int 1
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass 1111
    }
    virtual_ipaddress {
        192.168.25.50  # 虚拟ip
    }
}

4、启动

systemctl start keepalived.service

nginx_use_05

访问虚拟 ip 成功：
nginx_use_06
关闭主机 147 的 Nginx 和 Keepalived，发现仍然可以访问。

5、原理解析

就是启动了一个 master，一个 worker，master 是管理员，worker是具体工作的进程。

worker 数应该和 CPU 数相等；一个 master 多个 worker 可以使用热部署，同时 worker 是独立的，一个挂了不会影响其他的。

nginx_use_07

神器 Nginx 的学习手册 ( 建议收藏 )

一、Nginx相关知识

1、网结构图

2、反向代理

3、负载均衡

4、动静分离

二、Nginx安装

1、yum安装（推荐）

2、编译安装

3、常用命令

4、Nginx配置文件介绍

三、实战

1、反向代理实战

具体流程如下图

2、负载均衡实战

3、动静分离实战

具体流程如下图：

4、各类常用正则示例及SSL证书

四、Nginx高可用

具体流程如下图：

1、前期准备

2、安装Keepalived

3、配置

4、启动

5、原理解析

评论区