Nginx 反向代理和负载均衡

        ❤之前粗略的学习了一下nginx，也能够简单的进行使用，但时间长了难免就会出现遗忘，遇到命令啥的有时候还得去网上搜，索性就自己整理了一份，以后看起来也比较方便。有什么不对的地方还请大家多多指正。 

目录

一、nginx 简介

1、nginx 概述

2、正向代理

3、反向代理

4、负载均衡

5、动静分离

二、nginx 安装

在 linux 系统中进行安装

三、nginx 常用的命令和配置文件

1、nginx 启动、关闭、重新加载命令

2、介绍 nginx 的配置文件

四、nginx 配置实例-反向代理

1、反向代理实例一

2、反向代理实例二

五、nginx 配置实例-负载均衡

六、nginx 配置实例-动静分离     ​编辑

七、nginx 高可用集群（主从模式）

        ❤在正式学习nginx之前，我们先来看一下nginx百度百科，大致了解一下什么是nginx：

        ❤为什么会出现nginx，它的出现又能给我们的开发带来怎样的好处，这是我们比较关心的：

        （1）对于一个刚刚上线的小项目，并发量小，用户使用的少，所以在低并发的情况下，一个jar包启动应用就够了，然后内部tomcat返回内容给用户。

        （2）慢慢地，如果说使用平台的用户越来越多了，并发量慢慢增大了，这时候一台服务器满足不了我们的需求了。

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         （3）这个时候我们考虑横向扩展，也就是增加服务器。这时候项目启动在不同的服务器上，用户要访问，就需要增加一个代理服务器，通过代理服务器来帮我们转发和处理请求。

        ❤这里的代理服务器可以帮助我们接收用户的请求，然后将用户的请求按照规则帮我们转发到不同的服务器节点之上。这个过程用户是无感知的，用户并不知道是哪个服务器返回的结果，我们还希望他可以按照服务器的性能提供不同的权重选择。所以我们使用Nginx。

一、nginx 简介

1、nginx 概述

        ❤Nginx (engine x) 是一个高性能的HTTP和反向代理web服务器，它占有内存少，并发能力强，而且它的并发能力在同类型的网页服务器中表现较好。

        ❤此外，Nginx 安装简单、配置文件简洁、Bug非常少。Nginx 启动特别容易，并且几乎可以做到7*24不间断运行，即使运行数个月也不需要重新启动。你还能够在不间断服务的情况下进行软件版本的升级。

        ❤Nginx完全用C语言编写。官方数据测试表明能够支持高达 50,000 个并发连接数的响应。

        ❤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。

2、正向代理

        正向代理是代理客户端，可以代理隐藏真实的客户端。

        我们可以粗暴的理解为业务，通过一个代理服务器实现上网。此时对外暴露的是代理客户端的地址，隐藏了真实客户端 IP 地址。

3、反向代理

        反向代理是代理服务器，反向代理隐藏真实服务端。

        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，在返 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。

4、负载均衡

        Nginx提供的负载均衡策略有2种：内置策略和扩展策略。

        内置策略：轮询，加权轮询，IPHash

        轮询：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。

        iphash对客户端请求的ip进行hash操作，然后根据hash结果将同一个客户端ip的请求分发给同一台服务器进行处理，可以解决session不共享的问题（服务器挂了数据就都没了，建议使用redis实现session共享）。

5、动静分离

        在开发中，有些请求是需要后台处理的，有些请求是不需要经过后台处理的（如：css、html、jpg、js等等文件），这些不需要经过后台处理的文件称为静态文件。为了加快网站的解析速度，可以把动态页面和静态页面交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。

二、nginx 安装

在 linux 系统中进行安装

（1）去官网下载源码进行编译，并安装编译环境gcc，如果没有 gcc 环境，则需要安装：

yum install gcc-c++

（2） 手动下载安装包：下载地址

（3）下载完毕上传到服务器上并解压安装启动：

# 解压安装包
tar -zxvf nginx-1.22.1.tar.gz
cd nginx-1.22.1
# 使用默认配置，在nginx根目录下执行
./configure
make
make install
# 查看nginx安装目录
whereis nginx 

三、nginx 常用的命令和配置文件

1、nginx 启动、关闭、重新加载命令

# 进入安装目录
cd /usr/local/nginx/sbin/
# 启动
./nginx
# 停止  
./nginx -s stop 
# 安全退出
./nginx -s quit  
# 重新加载配置文件
./nginx -s reload  
# 查看nginx进程
ps aux|grep nginx 

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。

         我们可以将 nginx.conf 配置文件分为三部分：全局块、events 块、http 块

        （1）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。

        如图，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。

        （2）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。

        如图，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。

        （3）http块

        这一部分是 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。 其中http 块又包括 http 全局块、server 块。

        ①、http 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。

        ②、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。

四、nginx 配置实例-反向代理

1、反向代理实例一

（1）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

（2）实现代码：

        1）启动一个 tomcat，浏览器地址栏输入 127.0.0.1:8080

        注意：这里需要对外开放8080端口。

# 查看防火墙规则
firewall-cmd --list-all
# 查询端口是否开放
firewall-cmd --query-port=8080/tcp
# 开放80端口
firewall-cmd --permanent --add-port=80/tcp
# 移除端口
firewall-cmd --permanent --remove-port=8080/tcp
 
#重启防火墙(修改配置后要重启防火墙)
firewall-cmd --reload

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

这时候我们可以通过www.123.com:8080 访问到 Tomcat 初始界面。

         3） 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：

2、反向代理实例二

（1）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

        1）nginx 监听端口为 9001

        2）访问 http://127.0.0.1:9001/edu/ 直接跳转到 127.0.0.1:8081

        3）访问 http://127.0.0.1:9001/vod/ 直接跳转到 127.0.0.1:8082

（2）实现代码：

        1）准备两个 tomcat，一个 8001 端口，一个 8002 端口，对外开放8001和8002端口。

        2）创建文件夹和测试页面：

        在Tomcat8081安装目录中找到webapps，在里面创建edu文件夹。在edu文件夹中创建一个HTML页面用来区分。

        在Tomcat8082安装目录中找到webapps，在里面创建vod文件夹。在vod文件夹中创建一个HTML页面用来区分。

        3）修改 nginx 的配置文件 在 http 块中添加 server{}

        

五、nginx 配置实例-负载均衡

1、实现效果：输入地址http://192.168.17.129/edu/a.html，负载均衡效果，平均到8081和8082端口中。

2、实现代码：

        （1）准备两个同时启动的 Tomcat

        （2）在两台Tomcat里面的webapps目录中，创建名为edu 的文件夹，在edu文件夹中创建页面 a.html，用于测试。

        （3）在 nginx.conf 中进行配置

 3、weight策略（权重）

        weight权重默认为 1,权重越高被分配的客户端越多。

        指定轮询机率，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：

        ​​​

六、nginx 配置实例-动静分离     

 

1、准备工作：

      1）在根目录下创建一个data文件夹，在打他文件夹中创建www和image文件夹用来存放资源。

      2）在www中放一个HTML页面，在image中放一张图片

2、具体配置：

        1）找到 nginx 安装目录，打开/conf/nginx.conf 配置文件

       

        2）测试：

        在浏览器中输入http:192.168.17.129/image/01.jpg，可以发现将文件列表列出来了，这是因为我们在nginx配置文件中的location中配置了 autoindex on

        

        在浏览器中输入http:192.168.17.129/www/a.html，成功访问：

        

七、nginx 高可用集群（主从模式）

  

（1）准备工作：

        1）准备两台服务器 192.168.17.129和192.168.17.131

        2）在两台服务器上都安装nginx和keepalived

# 安装pcre
wget http://downloads.sourceforge.net/project/pcre/pcre/8.37/pcre-8.37.tar.gz
# 安装 openssl、zlib
yum -y install make zlib zlib-devel gcc-c++ libtool openssl openssl-devel
# 安装nginx（略）
.....
# 安装keepalived
yum install keepalived -y
# 查看keepalived是否安装成功
rpm -q -a keepalived
# keepalived安装目录(存在keepalived.conf文件)
cd /etc/keepalived 

（2）主服务器具体配置：keepalived.conf文件配置如下

# 全局定义
global_defs {
 notification_email {
 [email protected]
 [email protected]
 [email protected]
 }
 notification_email_from [email protected]
 smtp_server 192.168.17.129
 smtp_connect_timeout 30
 router_id LVS_DEVEL  # 唯一值（也可以写成我们的IP值）

}

vrrp_script chk_http_port {

 script "/usr/local/src/nginx_check.sh"

 interval 2 #（检测脚本执行的间隔）

 weight 2

}

vrrp_instance VI_1 {
 state BACKUP # 备份服务器上将 MASTER 改为 BACKUP
 interface ens33 # 网卡
 virtual_router_id 51 # 主、备机的 virtual_router_id 必须相同
 priority 100 # 主、备机取不同的优先级，主机值较大，备份机值较小
 advert_int 1
 authentication {
 auth_type PASS
 auth_pass 1111
 }
 virtual_ipaddress {
 192.168.17.50 # VRRP H 虚拟地址
 }
} 

在/usr/local/src/下创建nginx_check.sh文件，文件内容如下：用来检测nginx是否存活。

#!/bin/bash
A=`ps -C nginx –no-header |wc -l`
if [ $A -eq 0 ];then
 /usr/local/nginx/sbin/nginx  # nginx的启动路径
 sleep 2
 if [ `ps -C nginx --no-header |wc -l` -eq 0 ];then
 killall keepalived
 fi
fi

（3）从服务器具体配置：keepalived.conf文件需要修改的地方

 在/usr/local/src/下创建nginx_check.sh文件，文件与主服务器中内容相同

（4）把两台服务器上的nginx和keepalived启动

# 启动keepalived
cd /usr/local/nginx/sbin/
./nginx -s stop
systemctl start keepalived.service
ps -ef | grep keepalived.service

# 启动 nginx
systemctl start nginx
# 加入开机自启动
systemctl enable nginx 

（5）测试

        1）在浏览器地址栏中输入虚拟IP地址 192.168.17.50，可以发现能够正常访问。此时访问的是主服务器。

        

        2）此时我们关闭主服务器中的nginx，在浏览器地址栏中输入虚拟IP地址 192.168.17.50，可以发现也是能够正常访问。此时访问的是 备份服务器。