Nginx基础

1. 主要内容

• Nginx的安装
• Nginx的静态网站部署
• Nginx的反向代理与负载均衡，能够配置反向代理与负载均衡

2.概述

2.1 什么是Nginx

Nginx 是一款高性能的 http 服务器/反向代理服务器及电子邮件（IMAP/POP3）代理服务器。由俄罗斯的程序设计师伊戈尔·西索夫（Igor Sysoev）所开发，官方测试 nginx 能够支支撑 5 万并发链接，并且 cpu、内存等资源消耗却非常低，运行非常稳定。

应用场景:

1. http 服务器。Nginx 是一个 http 服务可以独立提供 http 服务。可以做网页静态服务器。
2. 虚拟主机。可以实现在一台服务器虚拟出多个网站。例如个人网站使用的虚拟主机。
3. 反向代理，负载均衡。当网站的访问量达到一定程度后，单台服务器不能满足用户的请求时，需要用多台服务器集群可以使用 nginx 做反向代理。并且多台服务器可以平均分担负载，不会因为某台服务器负载高宕机而某台服务器闲置的情况。

3. Nginx在Linux下的安装

重新准备一台虚拟机作为服务器。比如IP地址为192.168.177.129(测试)

3.1 环境准备

• 需要安装 gcc 的环境
  yum install gcc-c++
• 第三方的开发包
  • PCRE
    PCRE(Perl Compatible Regular Expressions)是一个 Perl 库，包括 perl 兼容的正则表达式库。nginx 的 http 模块使用 pcre 来解析正则表达式，所以需要在 linux 上安装 pcre 库。
    yum install -y pcre pcre-devel
    注：pcre-devel 是使用 pcre 开发的一个二次开发库。nginx 也需要此库。
  • zlib
    zlib 库提供了很多种压缩和解压缩的方式，nginx 使用 zlib 对 http 包的内容进行 gzip，所以需要在 linux 上安装 zlib 库。
    yum install -y zlib zlib-devel
  • OpenSSL
    OpenSSL 是一个强大的安全套接字层密码库，囊括主要的密码算法、常用的密钥和证书封装管理功能及 SSL 协议，并提供丰富的应用程序供测试或其它目的使用。nginx 不仅支持 http 协议，还支持 https（即在 ssl 协议上传输 http），所以需要在 linux安装 openssl 库。
    yum install -y openssl openssl-devel

3.2 Nginx下载

官方网站下载 nginx：http://nginx.org/

3.3 Nginx安装

• 把 nginx 的源码包nginx-1.8.0.tar.gz上传到 linux 系统

• 解压缩
  tar zxvf nginx-1.8.0.tar.gz

• 进入nginx-1.8.0目录 使用 configure 命令创建一 makeFile 文件。如下

  ./configure \
  --prefix=/usr/local/nginx \
  --pid-path=/var/run/nginx/nginx.pid \
  --lock-path=/var/lock/nginx.lock \
  --error-log-path=/var/log/nginx/error.log \
  --http-log-path=/var/log/nginx/access.log \
  --with-http_gzip_static_module \
  --http-client-body-temp-path=/var/temp/nginx/client \
  --http-proxy-temp-path=/var/temp/nginx/proxy \
  --http-fastcgi-temp-path=/var/temp/nginx/fastcgi \
  --http-uwsgi-temp-path=/var/temp/nginx/uwsgi \
  --http-scgi-temp-path=/var/temp/nginx/scgi
  

  执行后可以看到Makefile文件
  
  补充

  • Makefile是一种配置文件， Makefile 一个工程中的源文件不计数，其按类型、功能、模块分别放在若干个目录中，makefile定义了一系列的规则来指定，哪些文件需要先编译，哪些文件需要后编译，哪些文件需要重新编译，甚至于进行更复杂的功能操作，因为 makefile就像一个Shell脚本一样，其中也可以执行操作系统的命令。
  • configure参数

    ./configure \
    --prefix=/usr \                                          指向安装目录
    --sbin-path=/usr/sbin/nginx \                            指向（执行）程序文件（nginx）
    --conf-path=/etc/nginx/nginx.conf \                      指向配置文件
    --error-log-path=/var/log/nginx/error.log \              指向log
    --http-log-path=/var/log/nginx/access.log \              指向http-log
    --pid-path=/var/run/nginx/nginx.pid \                    指向pid
    --lock-path=/var/lock/nginx.lock \                      （安装文件锁定，防止安装文件被别人利用，或自己误操作。）
    --user=nginx \
    --group=nginx \
    --with-http_ssl_module \                      			 启用ngx_http_ssl_module支持（使支持https请求，需已安装openssl）
    --with-http_flv_module \                       			 启用ngx_http_flv_module支持（提供寻求内存使用基于时间的偏移量文件）
    --with-http_stub_status_module \     					 启用ngx_http_stub_status_module支持（获取nginx自上次启动以来的工作状态）
    --with-http_gzip_static_module \   						 启用ngx_http_gzip_static_module支持（在线实时压缩输出数据流）
    --http-client-body-temp-path=/var/tmp/nginx/client/ \    设定http客户端请求临时文件路径
    --http-proxy-temp-path=/var/tmp/nginx/proxy/ \           设定http代理临时文件路径
    --http-fastcgi-temp-path=/var/tmp/nginx/fcgi/ \  		 设定http fastcgi临时文件路径
    --http-uwsgi-temp-path=/var/tmp/nginx/uwsgi \     		 设定http uwsgi临时文件路径
    --http-scgi-temp-path=/var/tmp/nginx/scgi \ 		     设定http scgi临时文件路径
    --with-pcre 										     启用pcre库
    

  • 编译make
  • 安装make install

3.4 Nginx启动与访问

注意：启动nginx 之前，上边将临时文件目录指定为/var/temp/nginx/client， 需要在/var 下创建此 目录
mkdir /var/temp/nginx/client -p

• 进入到Nginx目录下的sbin目录
  cd /usr/local/ngiux/sbin
• 输入命令启动Nginx
  ./nginx
• 启动后查看进程
  ps aux|grep nginx
  地址栏输入虚拟机的IP即可访问（默认为80端口）
• 关闭Nginx
  ./nginx -s stop或者./nginx -s quit
• 重启Nginx
  • 先关闭后启动.
  • 刷新配置文件./nginx -s reload

4. Nginx静态网站部署

4.1 静态网站的部署

• 将/资料/静态页面/index目录下的所有内容 上传到服务器的/usr/local/nginx/html下即可访问 .
  

4.2 配置虚拟主机

虚拟主机，也叫“网站空间”，就是把一台运行在互联网上的物理服务器划分成多个“虚拟”服务器。虚拟主机技术极大的促进了网络技术的应用和普及。同时虚拟主机的租用服务也成了网络时代的一种新型经济形式

4.2.1 端口绑定

• 上传静态网站：
  • 将/资料/静态页面/index目录上传至 /usr/local/nginx/index下
  • 将/资料/静态页面/regist目录上传至 /usr/local/nginx/regist下
• 修改Nginx 的配置文件：/usr/local/nginx/conf/nginx.conf(删除注释的内容,使内容更加简捷)
• 配置server

	server {
        listen       81; # 监听的端口
        server_name  localhost; # 域名或ip
        location / {	# 访问路径配置
            root   index;# 根目录
            index  index.html index.htm; # 默认首页
        }
        error_page   500 502 503 504  /50x.html;	# 错误页面
        location = /50x.html {
            root   html;
        }
    }


     server {
        listen       82; # 监听的端口
        server_name  localhost; # 域名或ip
        location / {	# 访问路径配置
            root   regist;# 根目录
            index  regist.html; # 默认首页
        }
        error_page   500 502 503 504  /50x.html;	# 错误页面
        location = /50x.html {
            root   html;
        }

        
    }

• 访问测试：
  • 地址栏输入http://192.168.177.129/:81 可以看到首页面
  • 地址栏输入http://192.168.177.129/:82 可以看到注册页面

4.2.2 域名绑定

• 什么是域名:
  域名（Domain Name），是由一串用“点”分隔的字符组成的Internet上某一台计算机或计算机组的名称，用于在数据传输时标识计算机的电子方位（有时也指地理位置，地理上的域名，指代有行政自主权的一个地方区域）。域名是一个IP地址上有“面具” 。域名的目的是便于记忆和沟通的一组服务器的地址（网站，电子邮件，FTP等）。域名作为力所能及难忘的互联网参与者的名称。域名按域名系统（DNS）的规则流程组成。在DNS中注册的任何名称都是域名。域名用于各种网络环境和应用程序特定的命名和寻址目的。通常，域名表示互联网协议（IP）资源，例如用于访问因特网的个人计算机，托管网站的服务器计算机，或网站本身或通过因特网传送的任何其他服务。世界上第一个注册的域名是在1985年1月注册的。

• 域名级别:

  • 顶级域名
    顶级域名又分为两类:

    • 一是国家顶级域名（national top-level domainnames，简称nTLDs），200多个国家都按照ISO3166国家代码分配了顶级域名，例如中国是cn，美国是us，日本是jp等；

    • 二是国际顶级域名（international top-level domain names，简称iTDs），例如表示工商企业的 .Com .Top，表示网络提供商的.net，表示非盈利组织的.org，表示教育的.edu，以及没有限制的中性域名如.xyz等。大多数域名争议都发生在com的顶级域名下，因为多数公司上网的目的都是为了赢利。但因为自2014年以来新顶级域名的发展，域名争议案件数量增长幅度越来越大[5] 。为加强域名管理，解决域名资源的紧张，Internet协会、Internet分址机构及世界知识产权组织（WIPO）等国际组织经过广泛协商， 在原来三个国际通用顶级域名：（com）的基础上，新增加了7个国际通用顶级域名：firm（公司企业）、store（销售公司或企业）、Web（突出WWW活动的单位）、arts（突出文化、娱乐活动的单位）、rec (突出消遣、娱乐活动的单位）、info(提供信息服务的单位）、nom(个人），并在世界范围内选择新的注册机构来受理域名注册申请。
      例如：baidu.com

  • 二级域名
    *二级域名是指顶级域名之下的域名，在国际顶级域名下，它是指域名注册人的网上名称，例如 ibm，yahoo，microsoft等；在国家顶级域名下，它是表示注册企业类别的符号，例如.top，com，edu，gov，net等。
    • 中国在国际互联网络信息中心（Inter NIC） 正式注册并运行的顶级域名是CN，这也是中国的一级域名。在顶级域名之下，中国的二级域名又分为类别域名和行政区域名两类。类别域名共7个， 包括用于科研机构的ac；用于工商金融企业的com、top；用于教育机构的edu；用于政府部门的 gov；用于互联网络信息中心和运行中心的net；用于非盈利组织的org。而行政区域名有34个，分别对应于中国各省、自治区和直辖市。
      例如:map.baidu.com
  • 三级域名
    三级域名用字母（ A～Z，a～z，大小写等）、数字（0～9）和连接符（－）组成， 各级域名之间用实点（.）连接，三级域名的长度不能超过20个字符。如无特殊原因，建议采用申请人的英文名（或者缩写）或者汉语拼音名 （或者缩写） 作为三级域名，以保持域名的清晰性和简洁性。
    例如:item.map.baidu.com

• 域名与IP绑定：

  • 一个域名对应一个 ip 地址，一个 ip 地址可以被多个域名绑定。

  • 本地测试可以修改 hosts 文件（C:\Windows\System32\drivers\etc）

  • 可以配置域名和 ip 的映射关系，如果 hosts 文件中配置了域名和 ip 的对应关系，不需要走dns 服务器。
    192.168.177.129 www.hmtravel.com
192.168.177.129 regist.hmtravel.com

  • 做好域名指向后，修改nginx配置文件

     server {
            listen       80;
            server_name  www.hmtravel.com;
            location / {
                root   cart;
                index  cart.html;
            }
        }
        server {
            listen       80;
            server_name  regist.hmtravel.com;
            location / {
                root   search;
                index  search.html;
            }
        }
    

    执行以下命令,刷新配置
    [root@localhost sbin]# ./nginx -s reload

    测试

    地址栏输入http://www.hmtravel.com/
    地址栏输入http://regist.hmtravel.com/

3. Nginx反向代理与负载均衡

3.1反向代理

• 什么是反向代理?
  反向代理（Reverse Proxy）方式是指以代理服务器来接受internet上的连接请求，然后将请求转发给内部网络上的服务器，并将从服务器上得到的结果返回给internet上请求连接的客户端，此时代理服务器对外就表现为一个反向代理服务器。

  首先我们先理解正向代理,如下图
  正向代理是针对你的客户端，而反向代理是针对服务器的，如下图
  

• 配置反向代码(准备工作)

  • 将travel案例部署到tomcat中（ROOT目录），上传到服务器。
  • 启动TOMCAT，输入网址http://192.168.177.129:8080 可以看到网站首页

• 配置反向代理

  • 在Nginx主机修改Nginx配置文件

     upstream tomcat-travel{
    	   server 192.168.177.129:8080;
        }
    
        server {
            listen       80; # 监听的端口
            server_name  www.hmtravel.com; # 域名或ip
            location / {	# 访问路径配置
                # root   index;# 根目录
    	    proxy_pass http://tomcat-travel;
                index  index.html index.htm; # 默认首页
            }
    }
    

    
  • 重新启动Nginx 然后用游览器测试:http://www.hmtravel.com（此域名须配置域名指向）

3.2负载均衡

• 什么是负载均衡?

  • 负载均衡 建立在现有网络结构之上，它提供了一种廉价有效透明的方法扩展网络设备和服务器的带宽、增加吞吐量、加强网络数据处理能力、提高网络的灵活性和可用性。
  • 负载均衡，英文名称为Load Balance，其意思就是分摊到多个操作单元上进行执行，例如Web服务器、FTP服务器、企业关键应用服务器和其它关键任务服务器等，从而共同完成工作任务。

• 配置负载均衡(准备工作)

  1. 将刚才的存放工程的tomcat复制三份，修改端口分别为8080 ，8081，8082 。
  2. 分别启动这三个tomcat服务。
  3. 为了能够区分是访问哪个服务器的网站，可以在首页标题加上标记以便区分。

• 配置负载均衡
  修改Nginx配置文件

  upstream tomcat-travel {
  	   server 192.168.177.129:8080;
  	   server 192.168.177.129:8081;
  	   server 192.168.177.129:8082;
      }
  
    server {
         listen       80; # 监听的端口
         server_name  www.hmtravel.com; # 域名或ip
         location / {	# 访问路径配置
             # root   index;# 根目录
      proxy_pass http://tomcat-travel;
  
             index  index.html index.htm; # 默认首页
         }
         error_page   500 502 503 504  /50x.html;	# 错误页面
         location = /50x.html {
             root   html;
         }
     }
  

• 地址栏输入http:// www.hmtravel.com / 刷新观察每个网页的标题，看是否不同。

• 经过测试，三台服务器出现的概率各为33.3333333%，交替显示。

• 如果其中一台服务器性能比较好，想让其承担更多的压力，可以设置权重。

• 比如想让NO.1出现次数是其它服务器的2倍，则修改配置如下：(设置权重)

   upstream tomcat-travel {
  	   server 192.168.177.129:8080;
  	   server 192.168.177.129:8081 weight=2;
  	   server 192.168.177.129:8082;
      }
  

  经过测试，每刷新四次，有两次是8081