Nginx+keepalived从入门到集群搭建（手把手教学，建议收藏）
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一、什么是Nginx
二、Nginx的相关概念
1.正向代理
2.反向代理
3.负载均衡
4.动静分离
三、Nginx安装
1.安装
2.其他配置
3.windows中nginx安装
四、Nginx常用命令
1.查看 nginx 版本号
2.启动
3.关闭
4. 重新加载命令
五、Nginx的配置文件
1.配置文件位置
2.分析nginx.conf配置文件
六、Nginx配置-反向代理1
1.实现效果：
2.tomcat启动
3.nginx配置
4.启动nginx，访问
七、Nginx配置-反向代理2
1.实现效果
2.启动两个tomcat
3.nginx配置
4.启动nginx（也可以nginx -s reload），访问测试
5.location指令说明
八、Nginx配置-负载均衡
1.实现效果
2.准备两个tomcat
3.nginx配置
4.启动nginx，访问测试
5.nginx负载均衡的策略
九、Nginx配置-动静分离
1.在nginx目录下准备静态资源
2.启动tomcat
3.配置nginx
4.启动nginx，查看结果
十、Nginx高可用集群搭建
1.架构图
2.安装nginx
3.安装keepalived
4.配置keepalived.conf
5.写检测脚本
6.从服务器也执行3-5步骤
7.把两台服务器上 nginx 和 keepalived 启动
8.测试
十一、Nginx执行原理
1.master、worker
2.worker 如何进行工作的
3.一个master和多个worker有好处
4、设置多少个 woker 合适
5、连接数 worker_connection
一、什么是Nginx
Nginx ("engine x") 是一个高性能的 HTTP 和反向代理服务器，特点是占有内存少，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，中国大陆使用 nginx网站用户有：百度、京东、新浪、网易、腾讯、淘宝等。
Nginx 可以作为静态页面的 web 服务器，同时还支持 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,有报告表明能支持高达 50,000 个并发连接数。
nginx详细介绍推荐网址：https://lnmp.org/nginx.html
二、Nginx的相关概念
1.正向代理
Nginx 不仅可以做反向代理，实现负载均衡。还能用作正向代理来进行上网等功能。
正向代理：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，这种代理服务就称为正向代理。
在客户端（浏览器）配置代理服务器，通过代理服务器进行互联网访问：
2.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，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。
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，服务器处理完毕后，再将结果返回给客户端。
这种架构模式对于早期的系统相对单一，并发请求相对较少的情况下是比较适合的，成本也低。但是随着信息数量的不断增长，访问量和数据量的飞速增长，以及系统业务的复杂度增加，这种架构会造成服务器相应客户端的请求日益缓慢，并发量特别大的时候，还容易造成服务器直接崩溃。很明显这是由于服务器性能的瓶颈造成的问题，那么如何解决这种情况呢？
我们首先想到的可能是升级服务器的配置，比如提高 CPU 执行频率，加大内存等提高机器的物理性能来解决此问题，但是我们知道摩尔定律的日益失效，硬件的性能提升已经不能满足日益提升的需求了。最明显的一个例子，天猫双十一当天，某个热销商品的瞬时访问量是极其庞大的，那么类似上面的系统架构，将机器都增加到现有的顶级物理配置，都是不能够满足需求的。那么怎么办呢？
上面的分析我们去掉了增加服务器物理配置来解决问题的办法，也就是说纵向解决问题的办法行不通了，那么横向增加服务器的数量呢？这时候集群的概念产生了，单个服务器解决不了，我们增加服务器的数量，然后将请求分发到各个服务器上，将原先请求集中到单个服务器上的情况改为将请求分发到多个服务器上，将负载分发到不同的服务器，也就是我们所说的负载均衡。
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。
三、Nginx安装
1.安装
（1）安装编译工具及库文件
yum -y install make zlib zlib-devel gcc-c++ libtool openssl openssl-devel
（2）安装PCRE
下载 PCRE 安装包，下载地址： http://downloads.sourceforge.net/project/pcre/pcre/8.35/pcre-8.35.tar.gz
解压安装包：tar zxvf pcre-8.35.tar.gz
进入安装包目录：cd pcre-8.35
编译安装：./configure 后，make && make install
查看pcre版本：pcre-config --version
（3）安装nginx
下载 Nginx，下载地址：https://nginx.org/en/download.html
解压：tar zxvf nginx-1.6.2.tar.gz
进入安装包目录：cd nginx-1.6.2
编译安装：./configure --prefix=/usr/local/webserver/nginx --with-http_stub_status_module --with-http_ssl_module --with-pcre=/usr/local/src/pcre-8.35
安装：make && make install
查看版本：/usr/local/webserver/nginx/sbin/nginx -v
2.其他配置
在 windows 系统中访问 linux 中 nginx，默认不能访问的，因为防火墙问题，解决方法：
（1）关闭防火墙
（2）开放访问的端口号， 80 端口
查看开放的端口号
firewall-cmd --list-all
设置开放的端口号
firewall-cmd --add-service=http –permanent
sudo firewall-cmd --add-port=80/tcp --permanent
重启防火墙
firewall-cmd –reload
3.windows中nginx安装
（1）.下载nginx
http://nginx.org/en/download.html 下载稳定版本，以nginx/Windows-1.12.2为例，直接下载 nginx-1.12.2.zip
下载后解压，解压后如下
（2）.启动nginx
有很多种方法启动nginx
(1)直接双击nginx.exe，双击后一个黑色的弹窗一闪而过
(2)打开cmd命令窗口，切换到nginx解压目录下，输入命令 nginx.exe 或者 start nginx ，回车即可
（3）.检查nginx是否启动成功
直接在浏览器地址栏输入网址 http://localhost:80，回车，出现以下页面说明启动成功
四、Nginx常用命令
1.查看 nginx 版本号
在/usr/local/nginx/sbin 目录下执行 ./nginx -v
2.启动
在/usr/local/nginx/sbin 目录下执行 ./nginx
3.关闭
在/usr/local/nginx/sbin 目录下执行 ./nginx -s stop
4. 重新加载命令
在/usr/local/nginx/sbin 目录下执行 ./nginx -s reload
5.-s参数
nginx -s stop 关闭
nginx -s quit 优雅停止服务
nginx -s reload 重载配置文件
nginx -s reopen 重新开始记录日志文件
6.测试配置语法
nginx -t 测试配置语法是否正确
7.nginx平滑升级
将新的nginx可执行文件将旧的替换；
kill -USER2
kill -WINCH
注意，老的master进程不会自动退出，可以进行版本回退。
可以用kill -QUIT把老master杀掉。
可以直接用kill -USR1来执行reload，不要用-s reload，这样还是老的nginx worker起来
五、Nginx的配置文件
1.配置文件位置
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。
#user nobody;
worker_processes 1;
#error_log logs/error.log;
#error_log logs/error.log notice;
#error_log logs/error.log info;
#pid logs/nginx.pid;
events {
worker_connections 1024;
}
http {
include mime.types;
default_type application/octet-stream;
#log_format main '$remote_addr - $remote_user [$time_local] "$request" '
# '$status $body_bytes_sent "$http_referer" '
# '"$http_user_agent" "$http_x_forwarded_for"';
#access_log logs/access.log main;
sendfile on;
#tcp_nopush on;
#keepalive_timeout 0;
keepalive_timeout 65;
#gzip on;
server {
listen 80;
server_name localhost;
#charset koi8-r;
#access_log logs/host.access.log main;
location / {
root html;
index index.html index.htm;
}
#error_page 404 /404.html;
# redirect server error pages to the static page /50x.html
#
error_page 500 502 503 504 /50x.html;
location = /50x.html {
root html;
}
# proxy the PHP scripts to Apache listening on 127.0.0.1:80
#
#location ~ \.php$ {
# proxy_pass http://127.0.0.1;
#}
# pass the PHP scripts to FastCGI server listening on 127.0.0.1:9000
#
#location ~ \.php$ {
# root html;
# fastcgi_pass 127.0.0.1:9000;
# fastcgi_index index.php;
# fastcgi_param SCRIPT_FILENAME /scripts$fastcgi_script_name;
# include fastcgi_params;
#}
# deny access to .htaccess files, if Apache's document root
# concurs with nginx's one
#
#location ~ /\.ht {
# deny all;
#}
}
# another virtual host using mix of IP-, name-, and port-based configuration
#
#server {
# listen 8000;
# listen somename:8080;
# server_name somename alias another.alias;
# location / {
# root html;
# index index.html index.htm;
# }
#}
# HTTPS server
#
#server {
# listen 443 ssl;
# server_name localhost;
# ssl_certificate cert.pem;
# ssl_certificate_key cert.key;
# ssl_session_cache shared:SSL:1m;
# ssl_session_timeout 5m;
# ssl_ciphers HIGH:!aNULL:!MD5;
# ssl_prefer_server_ciphers on;
# location / {
# root html;
# index index.html index.htm;
# }
#}
}2.分析nginx.conf配置文件
（1）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）、允许生成的 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。
比如上面第一行配置的， 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：
worker_processes 1;（2）events块
比如上面的配置：
events {
worker_connections 1024;
}events 块涉及的指令主要影响 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，是否允许同时接收多个网络连接，选取哪种事件驱动模型来处理连接请求，每个 word process 可以同时支持的最大连接数等。
上述例子就表示每个 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
http {
include mime.types;
default_type application/octet-stream;
sendfile on;
keepalive_timeout 65;
server {
listen 80;
server_name localhost;
location / {
root html;
index index.html index.htm;
}
error_page 500 502 503 504 /50x.html;
location = /50x.html {
root html;
}
}
}这算是 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。
需要注意的是： http 块也可以包括 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。
这块的主要作用是基于 Nginx 服务器接收到的请求字符串（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的配置也在这里进行。
（4）时间单位
ms：milliseconds 毫秒
s：seconds 秒
m：minutes 分钟
h：hours 小时
d：days 天
w：weeks 周
M：months 月，30天
y：year 年，365天
（5）空间单位
[无] ：bytes
k/K：kilobytes
m/M：megabytes
g/G：gigabytes
六、Nginx配置-反向代理1
1.实现效果：
使用 nginx 反向代理，访问 localhost 直接跳转到 localhost:8080
2.tomcat启动
3.nginx配置
server {
listen 80;
server_name localhost;
location / {
#负载均衡反向代理
proxy_pass http://localhost:8081;
}
}4.启动nginx，访问
七、Nginx配置-反向代理2
1.实现效果
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
nginx 监听端口为 80，
访问 http://localhost/edu/ 直接跳转到 localhost:8080
访问 http://localhost/vod/ 直接跳转到 localhost:8081
2.启动两个tomcat
3.nginx配置
server {
listen 80;
server_name localhost;
location ~ /edu/ {
proxy_pass http://localhost:8080;
}
location ~ /vod/ {
proxy_pass http://localhost:8081;
}
}4.启动nginx（也可以nginx -s reload），访问测试
5.location指令说明
该指令用于匹配 URL。
语法如下：
location [ = | ~ | ~* | ^~ ] uri {
}（1）、 = ：用于不含正则表达式的 uri 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）、 ~*：用于表示 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 和请求字符串匹配度最高的 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。
注意：如果 uri 包含正则表达式，则必须要有 ~ 或者 ~* 标识。
八、Nginx配置-负载均衡
1.实现效果
访问localhost，多次访问分别访问两个tomcat，实现负载均衡。
2.准备两个tomcat
3.nginx配置
http {
include mime.types;
default_type application/octet-stream;
sendfile on;
keepalive_timeout 65;
#访问主机列表
upstream myserver {
server localhost:8080 weight=1;
server localhost:8081 weight=1;
}
server {
listen 80;
server_name localhost;
location / {
#负载均衡
proxy_pass http://myserver;
}
}
}4.启动nginx，访问测试
发现轮训的访问两个tomcat，实现了负载均衡
5.nginx负载均衡的策略
（1）、轮询（默认）
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。
（2）、 weight
weight 代表权,重默认为 1,权重越高被分配的客户端越多
指定轮询几率， 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：
upstream server_pool{
server 192.168.5.21 weight=10;
server 192.168.5.22 weight=10;
}（3）、 ip_hash
每个请求按访问 ip 的 hash 结果分配，这样每个访客固定访问一个后端服务器，可以解决 session 的问题。 例如：
upstream server_pool{
ip_hash;
server 192.168.5.21:80;
server 192.168.5.22:80;
}（4）、 fair（第三方）
按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 192.168.5.21:80;
server 192.168.5.22:80;
fair;
}九、Nginx配置-动静分离
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的把动态页面和静态页面物理分离。严格意义上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来讲大致分为两种，一种是纯粹把静态文件独立成单独的域名，放在独立的服务器上，也是目前主流推崇的方案；
另外一种方法就是动态跟静态文件混合在一起发布，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 expires 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，也就是说无需去服务端验证，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。此种方法非常适合不经常变动的资源。（如果经常更新的文件，不建议使用 Expires 来缓存），我这里设置 3d，表示在这 3 天之内访问这个 URL，发送一个请求，比对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，返回状态码 200。
1.在nginx目录下准备静态资源
2.启动tomcat
3.配置nginx
http {
include mime.types;
default_type application/octet-stream;
sendfile on;
keepalive_timeout 65;
server {
listen 80;
server_name localhost;
#静态资源html页面
location /html/ {
root decs/;
index index,html index.htm;
}
#静态资源图片
location /images/ {
root decs/;
#可以列表查看
autoindex on;
}
#动态资源tomcat
location ~ /edu/ {
proxy_pass http://localhost:8080;
}
}
}4.启动nginx，查看结果
十、Nginx高可用集群搭建
1.架构图
2.安装nginx
两台机器129和131分别装上nginx
3.安装keepalived
可以下载压缩包手动安装（离线安装，自行百度），也可以直接使用yum安装。
yum install keepalived –y
使用yum安装之后，在 etc 里面生成目录 keepalived，有文件 keepalived.conf
4.配置keepalived.conf
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 # 访问到主机，本机的hostname，需要修改
}
vrrp_script chk_http_port {
script "/usr/local/src/nginx_check.sh" # 检测脚本位置
interval 2 #（检测脚本执行的间隔）
weight 2 # 权重
}
vrrp_instance VI_1 {
state MASTER # 备份服务器上将 MASTER 改为 BACKUP，需要修改
interface ens33 //网卡名字，使用ifconfig查看，需要修改
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，一般主100从90
advert_int 1 # 每隔1秒发送心跳
authentication {
auth_type PASS
auth_pass 1111
}
virtual_ipaddress {
192.168.17.50 #// VRRP H 虚拟地址，也可以绑定多个虚拟ip
}
}5.写检测脚本
/usr/local/src/nginx_check.sh
功能：检测nginx是否启动，如果停了就重启，如果还是起不来，就停止keepalived。
#!/bin/bash
A=`ps -C nginx – no-header |wc -l`
if [ $A -eq 0 ];then
/usr/local/nginx/sbin/nginx #nginx启动路径
sleep 2
if [ `ps -C nginx --no-header |wc -l` -eq 0 ];then
killall keepalived
fi
fi6.从服务器也执行3-5步骤
7.把两台服务器上 nginx 和 keepalived 启动
启动 nginx： ./nginx
启动 keepalived： systemctl start keepalived.service
8.测试
（1）访问虚拟IP：192.168.17.50
（2）把主nginx和keepalived停掉，然后再访问
十一、Nginx执行原理
1.master、worker
nginx中有两个线程，一个master，一个worker。
2.worker 如何进行工作的
3.一个master和多个worker有好处
（1）可以使用nginx -s reload热部署，利用nginx进行热部署操作。
（2）每个 woker 是独立的进程， 独立的进程，不需要加锁，所以省掉了锁带来的开销；如果有其中的一个 woker 出现问题，其他 woker 独立的，继续进行争抢，实现请求过程，不会造成服务中断。
4、设置多少个 woker 合适
worker 数和服务器的 cpu 数相等是最为适宜的
5、连接数 worker_connection
第一个：发送请求，占用了 woker 的几个连接数？
答案： 2 或者 4 个
第二个： nginx 有一个 master，有四个 woker，每个 woker 支持最大的连接数 1024，支持的最大并发数是多少？
普通的静态访问最大并发数是： worker_connections * worker_processes /2，
而如果是 HTTP 作 为反向代理来说，最大并发数量应该是 worker_connections *worker_processes/4