Nginx学习笔记

1、Nginx初识

Nginx 是一个高性能的Http和反向代理服务器。也是一个IMAP/POP3/SMTP等邮件代理服务器。

(一) 正向代理和反向代理

正向代理：客户端client通过设置，使用代理服务器proxy去访问远程服务器server。
|client - proxy | - server

使用场景：

可以访问原来无法访问的资源
做缓存使用，加快访问速度
对客户端授权或记录访问信息等

反向代理：服务器通过代理服务接收连接请求，然后再转发给内部网络的服务器，将服务器的结果返回给客户端，此时这种代理叫反向代理。

client - | proxy - server |

使用场景：

1）保证内网的安全，阻止web攻击。
2）负载均衡，优化网站的负载（处理能力）

一句话，代理服务器站在客户端一边（能够感知），就是正向代理；代理服务器站在服务端一边（客户不感知），就是反向代理。

(二) Hello Nginx

nginx安装包所在目录 /usr/local/src/

nginx安装目录 /usr/local/nginx/

启动命令 ./nginx

验证方式浏览器访问虚拟机ip地址（返回nginx欢迎页面）

image-20200309163705910.png

启动后，进程id存放位置 /usr/local/nginx/nginx.pid
查看文件 cat nginx.pid

关闭方式： ./nginx -s stop 原生命令

杀死进程：
kill + 参数 + pid 形式
如： kill -9 pid 强制停止服务
kill -TERM pid 快速停止服务
kill -QUIT pid 平缓停止服务

信号处理命令：
./nginx -s + （ stop, quit, reopen, reload)
其中 reload 是重加载命令，在更改配置后使用
quit仍然是平缓停止的意思（完整有序），stop是快速停止

2、Nginx配置

分为三部分，全局块、events块、http块。

（一）全局块

全局指令，指定运行时的用户组、进程id存放位置、日志存放位置、worker process数量等等。

# 配置用户或者用户组
#user  nobody;

# 允许生成的进程数
worker_processes  1;

# 日志路径设置  可以配置级别
#  debug | info | notice | warn | error | crit 
#error_log  logs/error.log;
#error_log  logs/error.log  notice;
#error_log  logs/error.log  info;

# 存储进程id的文件地址
#pid        logs/nginx.pid;

（二）events块

影响nginx服务器和用户网络连接的配置，比如每个进程的最大连接数，选取哪种事件驱动模型，以及在网络连接过程中，是否开启多个，是否序列化等等。

events {
    # 每个进程的最大连接数
    worker_connections  1024;
}

（三）http块

配置代理、缓存、日志等绝大部分功能的地方，可以嵌套多个server块，而不同的server可以对应不同的域名（虚拟主机）

（1）虚拟主机的配置

虚拟主机：同一台nginx服务器，可以支持多个网站的运行，每个虚拟主机之间都相互独立，具有完整功能。

http {
    # 对应虚拟主机的配置
    server{
       # 监听端口
       listen       80;
       # 监听域名
       server_name  localhost;
       # 定位出路径或文件地址
       location / {
             # 相对路径
             root   html;
             # 默认跳转的首页地址
             index  index.html index.htm;
       }
    }
    
    server{
    
    }
}

配置指定域名(www.duyi123.com)，访问到虚拟机上的页面

1）在安装目录下，创建文件夹，如: mkdir duyi123

创建页面， index.html
更改配置

http {
    # 对应虚拟主机的配置
    server{
       # 监听端口
       listen       80;
       # 监听域名
       server_name  duyi123.com;
       # 定位出路径或文件地址
       location / {
             # 相对路径
             root   duyi123;
             # 默认跳转的首页地址
             index  index.html;
       }
    }

}

给域名配置ip地址的映射
更改hosts文件（C:\Windows\System32\drivers\etc）

5）浏览器输入虚拟机地址或者域名 duyi123.com ，均能返回自定义页面

（2）日志配置

通过日志，可以获取到用户地址信息、跳转来源、终端、以及url访问量等等。

    #log_format  main  '$remote_addr - $remote_user [$time_local] "$request" '
    #                  '$status $body_bytes_sent "$http_referer" '
    #                  '"$http_user_agent" "$http_x_forwarded_for"';

    # 配置日志文件地址  声明日志格式 
    #access_log  logs/access.log  main;

日志demo

192.168.1.11 - - [04/Mar/2020:13:03:39 +0800] "GET / HTTP/1.1" 200 612 "-" "Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/80.0.3987.100 Safari/537.36"

日志分析	对应属性	用途
192.168.1.11	remote_addr	客户端的ip地址
- -	remote_user	客户端的用户名称
[04/Mar/2020:13:03:39 +0800]	time_local	访问时间和时区
"GET / HTTP/1.1"	request	请求方法
200	status	响应状态码如：200
612	body_bytes_sent	主体内容字节数如：612
"-"	http_referer	记录是从哪个链接访问过来的
"Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko)	http_user_agent	用户使用的代理（浏览器）
Chrome/80.0.3987.100 Safari/537.36"	http_x_forwarded_for	通过代理服务器来记录客户端的ip地址

可以通过脚本实现日志切割（每天生成一份日志）
重命名日志文件 - 让nginx重新从配置中读取日志文件名 - 在新的日志文件中记录日志

（3）反向代理配置

前提：系统中安装好jdk和tomcat（配置好环境变量）

已安装的目录地址：
1） jdk路径 /usr/local/java/
2） tomcat路径 /usr/local/tomcat/
启动方式 /usr/local/tomcat/bin 执行 ./startup.sh
关闭方式执行./shutdown.sh
验证方式虚拟机ip:8080 可以看到tomcat页面

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原需求：访问域名duyi123.com 显示 nginx路径/duyi123/index.html页面
现需求：访问域名duyi123.com 显示 tomcat 首页

实现方式

        location / {
            #root   duyi123;
            proxy_pass  http://127.0.0.1:8080;
            #index  index.html;
        }

注意：更改配置文件nginx.conf后，执行重加载命令 ./nginx -s reload

进阶需求：一台nginx连接多台tomcat，当域名下对应不同路径时，分发给不同的tomcat处理

实现方式

a) 拷贝一个tomcat安装目录，修改server.xml配置中的三处端口
b) 分别在webapps目录下，创建tomcat1和tomcat2目录，放置index.html（显示不同的tomcat以及其端口），启动两个tomcat
c) 通过浏览器访问虚拟机ip:8080/tomcat1/index.html 以及
虚拟机ip:8081/tomcat2/index.html 都可以展示出内容
d) 修改nginx配置文件并重加载

        location ~ /tomcat1/ {
            #root   duyi123;
            proxy_pass  http://127.0.0.1:8080;
            #index  index.html;
        }

        location ~ /tomcat2/ {
            proxy_pass  http://127.0.0.1:8081;
        }

e) 浏览器验证，访问 http://duyi123.com/tomcat1/index.html 和 http://duyi123.com/tomcat2/index.html，均能找到对应页面。

最终实现通过不同的路径，映射到不同的tomcat目录下

（4）负载均衡

client1 client2 .... clientN --- server

client1 client2 ... client 2^n --- server1 server2 .. serverN

早期使用DNS（域名解析系统）做负载，具体而言，给客户端解析不同的ip地址，让流量直接到达服务器。

clientN - 负载均衡器(load balancer) --调度算法-- serverN
优点：
1）通过健康检查，避免单点故障
2）当发现节点故障时，从集群中移除，保证应用的高可用

四层负载均衡，在OSI模型的传输层，主要是转发。
七层负载均衡，在OSI模型的应用层，主要是代理。

负载均衡器可以处理四大类型的请求，HTTP/HTTPS/TCP/UDP等。

负载均衡的调度算法：
1）轮询，相当于将服务器从第1台到最后1台，形成一个环状，每接收一笔请求，则从1台开始循环遍历。
2）最小连接，优先选择连接数最少的服务器，适用于会话时间较长的业务处理。
3）ip映射，根据请求的ip地址进行散列，让同一ip下的请求都映射到同一服务器上，可以解决session问题。（粘性会话）

当访问 192.168.1.20/lb/index.html时，通过负载均衡，让请求平均分配到8080和8081端口中。
1）分别找到两个tomcat的安装目录，如/usr/local/tomcat/webapps
创建lb目录， mkdir lb
创建访问页面， cp tomcat1/index.html lb
查看页面内容， cat lb/index.html

2） nginx.conf配置的修改

    # http块的层级下
    upstream myserver{
        # server列表的地址和端口
        server 192.168.1.20:8080;
        server 192.168.1.20:8081;
    }
    
     server {
        listen       80;
        server_name  192.168.1.20;

        #charset koi8-r;

        #access_log  logs/host.access.log  main;

        location / {
            # 将请求映射到负载均衡器中   参数为配置的upstream名称
            proxy_pass http://myserver;
        }
     }

3）浏览器访问 http://192.168.1.20/lb/index.html

以上，是默认的轮询调度算法。

如果需要额外设置权重，某个服务器处理的更多些，使用weight，默认值是1。

   upstream myserver{
        # server列表的地址和端口
        server 192.168.1.20:8080 weight=2;
        server 192.168.1.20:8081 weight=1;
    }

如果需要根据ip地址，固定server处理，可以使用ip_hash。

   upstream myserver{
        server 192.168.1.20:8080  weight=2;
        server 192.168.1.20:8081  weight=1;
        ip_hash;
    }

(5) 动静分离

将动态和静态请求分离开，不能单纯的理解为动态页面和静态页面的物理分离。
如果是静态资源请求，直接查找nginx上的静态资源地址。
如果是动态资源请求，通过反向代理，映射到tomcat路径下的资源。

实现方式：
1）单独把静态文件放在独立的服务器及独立的域名下，推荐方案；
2）将动态资源和静态资源混合在一起，通过nginx来分开。

需求：访问图片等静态资源时，可以直接从nginx中获取，访问jsp等动态资源时，通过tomcat返回结果。

处理流程：
1）准备动态资源，来到/usr/local/tomcat/webapps ，通过rz命令上传本地的index.jsp
2）准备静态资源，来到/usr/local/nginx/image，通过rz命令上传本地的test.png

nginx.conf配置

        # 动态资源配置
        location ~ .*.jsp$ {
            proxy_pass http://myserver;
        }       
        
        # 静态资源配置
        location ~ .*\.(gif|jpg|png|css)$ {
            root /usr/local/nginx/image;
            # 在浏览器端使用缓存  设置过期时间
            expires 3d;
        }

4）浏览器验证，分别访问 http://192.168.1.20/jsp/index.jsp & http://192.168.1.20/test.png

（6）location块

匹配规则：

1）location = /uri 精确匹配
2）location ^~ /uri 前缀匹配，顺序在正则之前
location /uri 前缀匹配，顺序在正则匹配之后

3）location ~ pattern 区分大小写的正则匹配
location ~* pattern 不区分大小写的正则匹配

4）location / 通用匹配，接收未匹配到其他location的请求

匹配顺序：
首先会进行精确匹配，然后会进行前缀匹配，具体顺序按照指令长度，从长到短的顺序依次匹配，但是在正则匹配时，是按照配置文件的顺序依次匹配的，如果不希望前缀匹配后进行正则匹配，那么使用^~

情况一：

#对于 ^~ 和 ~

location ^~ /helloworld {
    return 601;
}

#location /helloworld {
#    return 602;
#}
#两种前缀匹配不能同时出现  否则启动会报错

访问 duyi123.com/helloworld/test -》返回601

情况二：

#location ^~ /helloworld {
#    return 601;
#}

location /helloworld {
    return 602;
}
#两种前缀匹配不能同时出现  否则启动会报错

location ~ /helloworld {
    return 603;
}

访问 duyi123.com/helloworld/test -》返回603

情况三：


#location ^~ /helloworld {
#    return 601;
#}

location /helloworld {
    return 602;
}
#两种前缀匹配不能同时出现  否则启动会报错

location ~ /helloworld {
    return 603;
}

location ~ /helloworld/test {
    return 604;
}

访问 duyi123.com/helloworld/test/a.html -》返回603

情况四：

#location ^~ /helloworld {
#    return 601;
#}

location /helloworld {
    return 602;
}
#两种前缀匹配不能同时出现  否则启动会报错

location ~ /helloworld/test {
    return 604;
}

location ~ /helloworld {
    return 603;
}

访问 duyi123.com/helloworld/test/a.html -》返回604

（7）URL重写

对url的规范化处理，域名更换时的新旧跳转，一些额外的参数调整等等

server{
    listen 80;
    server_name duyi123.com;
    rewrite ^/(.*) http://www.duyi123.com/$1 permanent;
}
# 访问 duyi123.com   地址栏会变成www.duyi123.com

3、Nginx安装

在各官网下载相关组件 nginx openssl zlib pcre 等等

image-20200310173801106.png

以openssl为例
1）通过rz上传压缩包
2）通过tar -xvf *.tar.gz 进行解压缩
3）cd openssl-1.1.1d 进行配置检查以及编译
./config 执行配置检查
make & make install 进行编译和安装

如上过程，适用于zlib和pcre
注意：对于 pcre而言，执行检查命令为 ./configure

安装nginx过程中执行配置检查

./configure --sbin-path=/usr/local/nginx/nginx
--conf-path=/usr/local/nginx/nginx.conf
--pid-path=/usr/local/nginx/nginx.pid
--with-http_ssl_module
--with-pcre=/usr/local/src/pcre-8.44
--with-zlib=/usr/local/src/zlib-1.2.11
--with-openssl=/usr/local/src/openssl-1.1.1d
```

仍然执行 make 以及 make install
nginx安装成功 ./nginx验证

注意事项：nginx服务器，需要虚拟机开放80端口的访问
防火墙配置（同样适用于开放8080 8081端口）
firewall-cmd --list-all 查看当前配置
firewall-cmd --add-service=http --permanent 开放http访问
firewall-cmd --add-port=80/tcp --permanent 开放80端口
firewall-cmd --reload 重启防火墙保存

jdk的安装
1）解压缩 -- 拷贝目录到 /usr/local/java

更改环境变量 vim /etc/profile

export JAVA_HOME=/usr/local/java
export JAVA_BIN=$JAVA_HOME/bin
export PATH=$PATH:$JAVA_HOME/bin
export CLASSPATH=.:$JAVA_HOME/lib/dt.jar:$JAVA_HOME/lib/tools.jar
export PATH=$JAVA_HOME/bin:$JRE_HOME/bin:$PATH

让环境变量生效 source /etc/profile
验证版本 java -version

tomcat的安装
1）解压缩 -- 拷贝目录到 /usr/local/tomcat

执行启动 ./startup.sh

Nginx