Nginx讲解、安装与配置文件说明

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1.Nginx基本概念

1.1Nginx是什么，做什么事情

Nginx (engine x) 是一个高性能的HTTP和反向代理web服务器，同时也提供了IMAP/POP3/SMTP服务。Nginx是由伊戈尔·赛索耶夫为俄罗斯访问量第二的Rambler.ru站点（俄文：Рамблер）开发的，第一个公开版本0.1.0发布于2004年10月4日
Nginx是一款轻量级的Web 服务器/反向代理服务器及电子邮件（IMAP/POP3）代理服务器，在BSD-like 协议下发行。其特点是占有内存少，并发能力强，事实上nginx的并发能力在同类型的网页服务器中表现较好。
Nginx可以作为静态页面的web服务器，同时还支撑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，性能是其中最重要的考量，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5万个并发连接数。

1.2反-向-代-理

1.2.1正-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-理进行上网等功能。
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-理服务器就称为正-向-代-理。
即：在我们的客户端配置代-理-服务器，通过代-理-服务器进行互联网的访问

1.2.1反-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，暴露的代理服务器地址，隐藏里真是的服务器IP地址

1.3负载均衡

15个请求，通过反向代理服务器，把请求平均分配到集群中的服务器去处理。

1.4动静分离

为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。
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把动态页面和静态页面物理分离。严格意义上来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大致分成两种：

• 纯粹把静态文件独立成单独的域名，放在独立的服务器上，也就是目前主流推崇的方案。
• 动态跟静态混合在一起发布，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expire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，即无需去服务器端验证，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。此种方法适合不经常变动的资源（如果经常更新不建议用Expires来缓存）。
例如：设置3d，标识这个3天之内访问这个URL，发送一个请求对比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200

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2.Nginx安装、常用命令和配置文件

2.1在Linux里安装

1. 远程连接工具连接服务器
2. 下载tar.gz软件
3. 在安装之前，需要先安装一些相关的依赖
   pcre
   openssl
   zlib

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

• 安装pcre，把pcre包放到服务器
• 解压
• 进入解压目录，执行./configure
• 使用make && make install
• 安装之后使用pcre-config --version查看版本

4. 安装nginx

• 放入Linux中
• 解压
• 进入解压目录
• 执行./configure
• 使用make && make install
• cd /usr/local会有一个nginx文件夹
• 添加防火墙端口

2.2常用命令

使用命令的前提条件要进入nginx的目录里：cd /usr/local/nginx/sbin

1. 查看nginx版本号·
   ./nginx -v
2. 启动nginx
   ./nginx
3. 关闭nginx
   ./nginx -s stop
4. 重新加载nginx
   ./nginx -s reload

2.3配置文件

配置文件位置/usr/local/nginx/conf/里的nginx.conf

有三部分组成：

全局块

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

worker_provesses 1; #Nginx服务器并发处理服务器的关键配置，worker_provesser值越大，可以支持的并发数量也越多，但会受到硬件、软件等设备的制约

events块

events块设计的指令主要影响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，是否同时接收多个网络连接，选取那些事件驱动模型来处理连接请求，每个work process可以同时支持的最大连接数量等）

work_connections 1024; #支持最大连接数，这个对Nginx的性能影响较大，在实际应用中灵活配置

http块

这个模块是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。
注意：http块也可以包括http全局块和server块

1. http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、单链接请求上限等
2. server块
   这块和虚拟主机有密切关系，虚拟机从用户角度看和一台独立的硬件主机是完全一样的，该技术的生产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location块

• 全局server块
  最常见的配置是本虚拟主机的监听配置和本虚拟主机的名称和IP
• location块
  一个server块可以配置多个location块
  这个块主要作用时基于Nginx服务器接收的请求字符串（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也在这里进行。

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3.nginx配置反向代理

3.1反向代理示例1

3.1.1实现效果

打开浏览器，在浏览器地址栏输入地址，跳转到Linux系统Tomcat主页面中。

3.1.2具体实现

1. 在Linux中安装Tomcat，使用默认8080端口
2. 在Nginx进行请求转发配置（反向代理配置）
   cd /usr/local/nginx/conf目录下
   vim nginx.cnf

http{
	server{
		listen:80; #默认监听80端口
		server_name 192.168.160.235; #改成IP地址

		#charset koi8-r;
		#access_log logs/host.access.log main;
		location /{#表示是路径中包含斜杠，当访问时会通过location给转发到一个路径
			root html;
			proxy_pass http://192.168.160.220:8080;#转发到这个地址
			index index.html index.htm;
		}
	}
}

反向代理示例2

3.2.1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器中

3.2.2具体实现

1. 安装两个Tomcat，一个8080，一个8081
2. 创建测试页面
3. 修改配置文件

http{
	server{
		listen 9001;
		server_name 192.168.160.235;
		location ~ /ede/ {# ~表示使用正则表达式
			proxy_pass http://192.168.160.220:8080;
		}
		location ~ /vod/ {
			proxy_pass http://192.168.160.220:8081;
		}
	}
}

4. 开放需要的端口号

localtion指令说明

该指令用户匹配URL
语法：

location [= | ~ | ~* | ^~] url {

}

1. =：用不不含正则表达式的url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. ~*：用户表示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

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4.nginx配置负载均衡

实现效果

浏览器地址栏输入地址，实现负载均衡的效果，平均分担到不同Tomcat

具体实现

1. 准备2台Tomcat
2. 分别准备页面
3. 在nginx的配置文件中进行负载均衡的配置

http{
	upstream myserver{# 自定义负载均衡的名字
		ip_hash;
		server 192.168.160.220:8080;
		server 192.168.160.220:8081;
	}
	
	server{
		location /{
			...
			proxy_pass http://myserver; #上面自定义的名字
			proxy_connect_timeout 10; #
		}
	}
}

负载均衡即是将负载分摊到不同的服务器单元，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
Nginx提供了几种分配策略：

1. 轮询（默认）
   每个请求按照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调，自动剔除
2. weight
   weight代表权重，默认为1，权重越高被分配的客户越多
   指定轮询几率，weight和访问率成正比，用于后端服务器性能不均的情况
3. ip_hash
   每个请求按照访问ip的hash结果分配，这样每个方可固定访问一个后端服务器，可以解决session的问题，在upstream里添加

upstream server_pool{
	ip_hash;
	server 192.168.160.220;
	server 192.168.160.221;
}

4. fair（第三方）
   按照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 192.168.160.220;
	server 192.168.160.221;
	fair;
}

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5.nginx配置动静分离

实现效果

具体实现

1. 在Linux中准备静态资源，用于进行访问
2. 在nginx的配置文件中进行负载均衡的配置

http{
	server{
		listen 80;
		server_name 192.168.160.235;
	}

	location /www/ {
		root /data/;
		index index.html index.htm;
	}

	location /image/ {
		root /data/;
		autoindex on; #列出当前文件夹里的内容
	}
}

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6.nginx配置高可用集群

安装keepalived
修改keepalived配置文件
/etc/keepalived.cnf
主配置文件说明

global_defs{ #全局定义
	
	router_id LVS_DEVEL #唯一值，/etc/hosts里查看或添加
}
vrrp_script chk_http_port{#名字自定义，这是检测脚本
	script "/usr/local/src/nginx_check.sh" #检测脚本位置
	interval 2  #检测脚本执行时间间隔
	weight 2
}
vrrp_instance VI_1{#虚拟ip配置，配置实例
	state MASTER #状态
	interface et0 #网卡（改成自己通信端口，用ifconfig查看）
	virtual_router_id 51 #虚拟路由id，一个集群用同一个id
	priority 100 #优先级 100高
	advert_int 5 #每5秒检测一次，发主播
	
	#校验方式，使用密码，密码为1111
	autentication{
		auth_type PASS
		auth_pass 1111
	}
	
	#VRRP H虚拟地址，VIP地址
	virtual_ipaddress{
		192.168.160.234
	}
}

备配置文件说明

global_defs{ #全局定义
	
	router_id LVS_DEVEL #唯一值
}
vrrp_script chk_http_port{#名字自定义，这是检测脚本
	script "/usr/local/src/nginx_check.sh" #检测脚本位置
	interval 2  #检测脚本执行时间间隔
	weight 2
}
vrrp_instance VI_1{#虚拟ip配置，配置实例
	state BACKUP #状态
	interface et0 #网卡（改成自己通信端口，用ifconfig查看）
	virtual_router_id 51 #虚拟路由id，一个集群用同一个id
	priority 90 #优先级 低于主
	advert_int 5
	
	autentication{
		auth_type PASS
		auth_pass 1111
	}
	
	#VRRP H虚拟地址，VIP地址
	virtual_ipaddress{
		192.168.160.234
	}
}

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7.nginx执行原理

一个Master多个worker，worker是抢占式从Master争抢请求
好处：
每个worker进程来说都是独立的不需要加锁，省掉锁开销，编程以及查找问题时会方便很多。独立进程可以让相互之间不会影响，一个进程退出以后，其他进程还在工作，服务不会中断，master进程会很快启动新的worker。当然，worker进程的异常退出，肯定是程序有bug，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。

有利于nginx进项热部署操作nginx -s reload

设置多少worker是合适的
Nginx同redis类似都采用IO多路复制机制，每个worker都是独立进程，但每个进程里只有一个主线程，通过异步非阻塞方式来请求，即是成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CPU数相等是最为适宜的。设置少了浪费CPU，设置多了会造成CPU频繁切换上下文带来损耗。
#如何设置worker数量
worker_process 4
#work绑定CPU（4work绑定8CPU中的4个）
worker_cpu_affinity 0001 0010 0100 1000

连接数worker_connection
一个请求占用worker几个连接数？答案：2个或4个（请求、响应、请求后端、后端响应）
nginx有一个master，4个worker。每个worker支持最大连接数1024，那么支持最大并发是多少？

• 支持最大连接数：4*1024
• 支持最大并发：4 * 1024 / 2或4 * 1024 / 4

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文文的学习笔记，如有问题留言~