手把手让你了解linux上集群原理篇【图解】

朋友们对 LAMP 架构应该比较熟悉了 , （ Linux+Apache+ Mysql+Php/perl/python ）， LEMP 架构只是把提供 web 服务的 Apache 改用为 Nginx 。从而形成 , （ Linux+Nginx+ Mysql+Php/perl/python ）架构。目前企业级别应用 Nginx 在创下许多惊人战绩。

目前国内以张宴为代表，掀起了nginx的狂潮，首先简单介绍下什么是nginx.

Nginx（发音同 engine x）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，并在一个BSD-like 协议下发行。由俄罗斯的程序设计师Igor Sysoev所开发，最初供俄国大型的入口网站及搜寻引擎Rambler（俄文：Рамблер）使用。  其特点是占有内存少，并发能力强，事实上nginx的并发能力确实在同类型的网页伺服器中表现较好.目前中国大陆使用nginx网站用户有：新浪、网易、 腾讯,另外知名的微网志Plurk也使用nginx。

 

为什么Nginx的性能要比Apache高得多？

这得益于Nginx使用了最新的epoll（Linux 2.6内核）和kqueue（freebsd）网络I/O模型，而Apache则使用的是传统的select模型。目前Linux下能够承受高并发访问的Squid、Memcached都采用的是epoll网络I/O模型。

　　处理大量的连接的读写，Apache所采用的select网络I/O模型非常低效。

Nginx 是一个很牛的高性能Web和反向代理服务器, 它具有有很多非常优越的特性:

 

作为 Web 服务器：相比 Apache，Nginx 使用更少的资源，支持更多的并发连接，体现更高的效率，这点使 Nginx 尤其受到虚拟主机提供商的欢迎。 在高连接并发的情况下，Nginx是Apache服务器不错的替代品: Nginx在美国是做虚拟主机生意的老板们经常选择的软件平台之一. 能够支持高达 50,000 个并发连接数的响应, 感谢Nginx为我们选择了 epoll and kqueue 作为开发模型.

Nginx作为负载均衡服务器: Nginx 既可以在内部直接支持 Rails 和 PHP 程序对外进行服务, 也可以支持作为 HTTP代理 服务器对外进行服务. Nginx采用C进行编写, 不论是系统资源开销还是CPU使用效率都比 Perlbal 要好很多. 。Nginx可作为7层负载均衡服务器来使用。

作为邮件代理服务器: Nginx 同时也是一个非常优秀的邮件代理服务器（最早开发这个产品的目的之一也是作为邮件代理服务器）, Last.fm 描述了成功并且美妙的使用经验.

Nginx 是一个安装非常的简单 , 配置文件非常简洁（还能够支持perl语法）, Bugs 非常少的服务器: 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. 你还能够不间断服务的情况下进行软件版本的升级 .

总体来说nginx的有以下八大优点：

1.高并发连接：官方测试能支撑5万并发连接，在实际生产环境中跑到2,~3W并发连接。

2.内存消耗少：在3W并发连接下，开启的10个NGINX进程才消耗150M内存（15M*10=150M）

3.配置文件非常简单：风格跟程序一样通俗易懂。

4.成本低廉:Nginx作为开源软件，可以免费使用，而购买F5 BIG-IP、 NetScaler

等硬件负载均衡交换机则需要十多万至几十万人民币。

5.支持rewrite重写规则：能够根据域名、URL的不同，将HTTP请求分发到不同的后端服务器群组。

6.内置的健康检查功能：如果Nginx Proxy后端的后台web服务器宕机了，不会音响前端访问。

7.节省带宽：支持GZIP压缩，可以添加浏览器本地缓存的Header头。

8.稳定性高：用于反向代理，宕机的概率微乎其微。

 

介绍这么多nginx 的优点.下面来具体实现下LEMP架构（linux+nginx+mysql+php/perl/python）

可能有朋友对静态动态解析过程不太清楚，笔者按照自己理解简单阐述，如有错误地方请前辈多加指点。

nginx只是提供一个静态web服务，动态web服务还需要与PHP等脚本语言结合使用。如图所示：

　 客户端在访问动态页面时，因为apache和nginx只能提供静态解析，这是他们通过内置的cgi接口去寻找php等脚本语言，当需要用到数据部分时PHP会去调用后台MYSQL数据库中的数据，之后通过解析 生成静态页面在返回apache/nginx服务器，再由此交付给客户端。

 

如果不清楚CGI和fastCGI笔者作以下简要说明：

　Perl、Python或者PHP原来在Web开发的时候应用得比较多，因为早期的web服务器(当然还包括Apache)内建了CGI（ 通用网关接口）接口。CGI能够以确定的方式让Web服务器在客户机的浏览器和外部应用程序之间交换数据。通过支持外部的、基于CGI的应用程序，Web开发人员能够引进动态要素。使用这种接口开发经过编译的应用程序相对来说比较复杂，但是，这种解释性的语言通常包括这种功能，或者是直接包括这种功能(如使用PHP)，或者通过标准模块包括这种功能(如使用Perl和Python)。

FastCGI同CGI一样是一个WEB服务器与外部程序接口的标准，它是为解决CGI的性能问题而开发的一种技术。

CGI技术的性能缺陷：每当服务器收到一个对CGI程序请求时，服务器都将创建一个CGI程序的进程，CGI程序处理完请求后，将输出发给服务器或直接传回客户端，然后终止。

 

fastCGI对CGI技术进行了改良，一个fastCGI进程在WEB服务器启动时或在客户端第一次请求时创建，它处理完客户端请求后并不终止，而是等待处理下一个请求。另外fastCGI程序与CGI程序与服务器的交互方式也不同，CGI程序通过环境变量、命令行、标准输入输出进行交互，因此CGI程序进程必须与服务器进程在同一台物理计算机上，而fastCGI程序与服务器进程通过网络连接交互，因此fastCGI程序可以分布在不同的计算机上，这不但可以提高性能，同时也提高了系统的扩展能力。
 

 

下面开始源码架设LEMP架构：

笔者所使用的平台为 RHEL5.4   kernel版本 2.6.18-164

2010年9月1日笔者在nginx官方网站上获得的最新nginx版本信息

 

简单介绍所用包的关系以及原理

1.mysql-5.5.3-m3.tar.gz       #LEMP架构中担当数据库服务器即M

2.Nginx-0.7.65.tar.gz            #提供web服务，提供静态web服务

3.php5.3.3.tar.bz2        #提供php脚本语言用来解析动态页面 

需要说明以下几点：

php在编译安装时，nginx要想能够调用php提供动态php格式的网页，必须用FastCGI来实现，但FastCGI只是一个框架，实现FastCGI框架的有PHP-FPM，但对于5.2.x版本的php来说 默认是不支持PHP-FPM的，需要打上php-fpm的补丁，对于5.3.2之前版本的也是需要打补丁的，而且打补丁的过程比较麻烦。好在5.3.3版本的PHP-FPM被直接做进了源代码包中，在编译安装时只需启用PHP-FPM功能即可，笔者为了简要实现功能，选用5.3.3版本来进行演示。

但如果要使用PHP-FPM的话，还需要提供以下几个功能：

a.需要提供可以解析xml格式的文档，需要安装libxml2 和libxml2-devel这两个包，好在这两个包在安装完开发环境后这两个包是默认安装过的。

b.需要安装libevent并且在1.4.12之后的版本，不幸的是rhel5.4版本中这个包是是在1.4.12之前的，需要从新手动编译安装该包。

c. libiconv 用来提供网络连接方式的功能组件，可以实现更快速的网络访问，这个组件系统上是没有装的，需要手动编译安装。

 

 通过以上说明，剩下2个包的作用应该是有所了解了。

4.libevent-1.4.14b-stable-tar.gz

5.libconv-1.13.1.tar.gz

好了，所有的准备活动已经就绪，接下来开始正式的源码搭建LEMP架构

 

首先需要构建编译环境可以直接挂载光盘进行yum安装

yum -y install gcc openssl-devel zlib-devel pcre-devel yum groupinstall "Developement Tools" "Development Libraries" -yt

 

好了安装完开发环境下面就开始源码安装LEMP组件了

 

Nginx

首先进入你源码包的目录，笔者放置的目录是/root/soft

 

执行上面最后一条语句解压

tar zxvf nginx-0.7.65.tar.gz cd nginx-0.7.65 useradd -s /sbin/nologin -M nginx  # 添加一个不能登录的且没有家目录 名为nginx的用户 ./configure \                                                     #开始编译 所带的参数很容易理解笔者不多解释   --prefix=/usr \   --sbin-path=/usr/sbin/nginx \   --conf-path=/etc/nginx/nginx.conf \   --error-log-path=/var/log/nginx/error.log \   --http-log-path=/var/log/nginx/access.log \   --pid-path=/var/run/nginx/nginx.pid  \   --lock-path=/var/lock/nginx.lock \   --user=nginx \   --group=nginx \   --with-http_ssl_module \   --with-http_flv_module \   --with-http_stub_status_module \   --with-http_gzip_static_module \   --http-client-body-temp-path=/var/tmp/nginx/client/ \   --http-proxy-temp-path=/var/tmp/nginx/proxy/ \   --http-fastcgi-temp-path=/var/tmp/nginx/fcgi/   编译完成后没有报错就可以安装了。 make && make install   编译安装完成后为了让nginx开机启动，笔者提供个systemV风格的脚本 vim /etc/init.d/nginxd

把以下内容粘贴进去

#!/bin/sh # # nginx - this script starts and stops the nginx daemon # # chkconfig:   - 85 15 # description:  Nginx is an HTTP(S) server, HTTP(S) reverse \ #               proxy and IMAP/POP3 proxy server # processname: nginx # config:      /etc/nginx/nginx.conf # config:      /etc/sysconfig/nginx # pidfile:     /var/run/nginx.pid # Source function library. . /etc/rc.d/init.d/functions # Source networking configuration. . /etc/sysconfig/network # Check that networking is up. [ "$NETWORKING" = "no" ] && exit 0 nginx="/usr/sbin/nginx" prog=$(basename $nginx) NGINX_CONF_FILE="/etc/nginx/nginx.conf" [ -f /etc/sysconfig/nginx ] && . /etc/sysconfig/nginx lockfile=/var/lock/subsys/nginx make_dirs() {    # make required directories    user=`nginx -V 2>&1 | grep "configure arguments:" | sed 's/[^*]*--user=\([^ ]*\).*/\1/g' -`    options=`$nginx -V 2>&1 | grep 'configure arguments:'`    for opt in $options; do        if [ `echo $opt | grep '.*-temp-path'` ]; then            value=`echo $opt | cut -d "=" -f 2`            if [ ! -d "$value" ]; then                # echo "creating" $value                mkdir -p $value && chown -R $user $value            fi        fi    done } start() {     [ -x $nginx ] || exit 5     [ -f $NGINX_CONF_FILE ] || exit 6     make_dirs     echo -n $"Starting $prog: "     daemon $nginx -c $NGINX_CONF_FILE     retval=$?     echo     [ $retval -eq 0 ] && touch $lockfile     return $retval } stop() {     echo -n $"Stopping $prog: "     killproc $prog -QUIT     retval=$?     echo     [ $retval -eq 0 ] && rm -f $lockfile     return $retval } restart() {     configtest || return $?     stop     sleep 1     start } reload() {     configtest || return $?     echo -n $"Reloading $prog: "     killproc $nginx -HUP     RETVAL=$?     echo } force_reload() {     restart } configtest() {   $nginx -t -c $NGINX_CONF_FILE } rh_status() {     status $prog } rh_status_q() {     rh_status >/dev/null 2>&1 } case "$1" in     start)         rh_status_q && exit 0         $1         ;;     stop)         rh_status_q || exit 0         $1         ;;     restart|configtest)         $1         ;;     reload)         rh_status_q || exit 7         $1         ;;     force-reload)         force_reload         ;;     status)         rh_status         ;;     condrestart|try-restart)         rh_status_q || exit 0             ;;     *)         echo $"Usage: $0 {start|stop|status|restart|condrestart|try-restart|reload|force-reload|configtest}"         exit 2 esac

 

保存退出 并给/etc/init.d/nginxd 赋予执行权限

chmod +x /etc/init.d/nginxd

chkconfig --add nginxd        ##让入开机启动选项中

chkconfig nginxd on          #让其开机自动启动

service nginxd  start       #立即启动nginx 服务

 

出现OK字样 并且通过web浏览器 访问该主机出现以下画面 表示nginx 编译完成并成功启动

下面是编译安装MYSQL

Mysql

先解压缩mysql-5.5.3-m3.tar.gz  需进入该源码包所在目录 笔者目录为/root/soft tar zxvf mysql-5.5.3-m3.tar.gz                           #解压缩到当前目录 cd mysql-5.5.3-m3/ /usr/sbin/groupadd mysql                           #添加mysql用户 /usr/sbin/useradd -g mysql mysql            #添加mysql组   开始编译、安装   （具体参数不多介绍，都是些基本功能的启用，有兴趣者可以查看mysql的官方文档） ./configure --prefix=/usr/local/webserver/mysql/ --enable-assembler --with-extra-charsets=complex --enable-thread-safe-client --with-big-tables --with-readline --with-ssl --with-embedded-server --enable-local-infile --with-plugins=partition,innobase,myisammrg make && make install                                                                                          编译安装时间可能有些长，需要耐心等待。。 chmod +w /usr/local/webserver/mysql                                           #给mysql目录写的权限 chown -R mysql:mysql /usr/local/webserver/mysql                     #改变mysql目录的属组和属主为mysql cd / mkdir /mysql/{data,binlog,relaylog} -p                                #创建mysql数据库、日志存放目录 chown -R mysql:mysql /mysql                                             #改变/mysql的属组和属主为mysql   以mysql用户帐号的身份建立数据表 /usr/local/webserver/mysql/bin/mysql_install_db --basedir=/usr/local/webserver/mysql -- --datadir=/mysql/data --user=mysql

手动创建Mysql的配置文件

vim /mysql/my.cnf   [client] character-set-server = utf8 port    = 3306 socket  = /tmp/mysql.sock [mysqld] character-set-server = utf8 replicate-ignore-db = mysql replicate-ignore-db = test replicate-ignore-db = information_schema user    = mysql port    = 3306 socket  = /tmp/mysql.sock basedir = /usr/local/webserver/mysql datadir = /mysql/data log-error = /mysql/mysql_error.log pid-file = /mysql/mysql.pid open_files_limit    = 10240 back_log = 600 max_connections = 5000 max_connect_errors = 6000 table_cache = 614 external-locking = FALSE max_allowed_packet = 32M sort_buffer_size = 1M join_buffer_size = 1M thread_cache_size = 300 #thread_concurrency = 8 query_cache_size = 512M query_cache_limit = 2M query_cache_min_res_unit = 2k default-storage-engine = MyISAM thread_stack = 192K transaction_isolation = READ-COMMITTED tmp_table_size = 246M max_heap_table_size = 246M long_query_time = 3 log-slave-updates log-bin = /data0/mysql/3306/binlog/binlog binlog_cache_size = 4M binlog_format = MIXED max_binlog_cache_size = 8M max_binlog_size = 1G relay-log-index = /mysql/relaylog/relaylog relay-log-info-file = /mysql/relaylog/relaylog relay-log = /mysql/relaylog/relaylog expire_logs_days = 30 key_buffer_size = 256M read_buffer_size = 1M read_rnd_buffer_size = 16M bulk_insert_buffer_size = 64M myisam_sort_buffer_size = 128M myisam_max_sort_file_size = 10G myisam_repair_threads = 1 myisam_recover interactive_timeout = 120 wait_timeout = 120 skip-name-resolve #master-connect-retry = 10 slave-skip-errors = 1032,1062,126,1114,1146,1048,1396 #master-host     =   192.168.1.1 #master-user     =   username #master-password =   password #master-port     =  3306 server-id = 1 innodb_additional_mem_pool_size = 16M innodb_buffer_pool_size = 512M innodb_data_file_path = ibdata1:256M:autoextend innodb_file_io_threads = 4 innodb_thread_concurrency = 8 innodb_flush_log_at_trx_commit = 2 innodb_log_buffer_size = 16M innodb_log_file_size = 128M innodb_log_files_in_group = 3 innodb_max_dirty_pages_pct = 90 innodb_lock_wait_timeout = 120 innodb_file_per_table = 0 #log-slow-queries = /mysql/slow.log #long_query_time = 10 [mysqldump] quick max_allowed_packet = 32M

创建管理MySQL数据库的shell脚本

vim /mysql/mysqld   ###注意 下面的3,4行账号密码可以自行创建，第2行的默认端口3306一般不要改 #!/bin/sh mysql_port=3306 mysql_username="admin" mysql_password="123456" function_start_mysql() {     printf "Starting MySQL...\n"     /bin/sh /usr/local/webserver/mysql/bin/mysqld_safe --defaults-file=/mysql/my.cnf 2>&1 > /dev/null & } function_stop_mysql() {     printf "Stoping MySQL...\n"     /usr/local/webserver/mysql/bin/mysqladmin -u ${mysql_username} -p${mysql_password} -S /tmp/mysql.sock shutdown } function_restart_mysql() {     printf "Restarting MySQL...\n"     function_stop_mysql     sleep 5     function_start_mysql } function_kill_mysql() {     kill -9 $(ps -ef | grep 'bin/mysqld_safe' | grep ${mysql_port} | awk '{printf $2}')     kill -9 $(ps -ef | grep 'libexec/mysqld' | grep ${mysql_port} | awk '{printf $2}') } if [ "$1" = "start" ]; then     function_start_mysql elif [ "$1" = "stop" ]; then     function_stop_mysql elif [ "$1" = "restart" ]; then function_restart_mysql elif [ "$1" = "kill" ]; then function_kill_mysql else     printf "Usage: /mysql/mysqld {start|stop|restart|kill}\n" fi

     赋给shell脚本可执行权限

chmod    +x   /mysql/mysqld                         #该脚本可以用/mysql/mysqld        start  |restart |stop 来执行

启动Mysql: /mysql/mysqld start 通过命令行登录管理MySQL服务器（提示输入密码时直接回车）： /usr/local/webserver/mysql/bin/mysql -u root -p -S /tmp/mysql.sock 输入以下SQL语句，创建一个具有root权限的用户（admin）和密码（123456）：   GRANT ALL PRIVILEGES ON *.* TO 'admin'@'localhost' IDENTIFIED BY '123456'; GRANT ALL PRIVILEGES ON *.* TO 'admin'@'127.0.0.1' IDENTIFIED BY '123456';

 至此Mysql已全部配置完成

 

PHP

 首先 需要解压编译安装

libevent-1.4.14b-stable-tar.gz

libconv-1.13.1.tar.gz

cd /root/soft 解压编译安装libevent-1.4.14b-stable tar zxvf libevent-1.4.14b-stable.tar.gz cd  libevent-1.4.14b-stable ./configure && make && make install --------------------------------------------------------------------------------------------------------- cd /root/soft tar zxvf  libconv-1.13.1.tar.gz cd libiconv-1.13.1  ./configure make && make install

 

 好了,安装PHP的准备工作完成，下面开始编译安装PHP

cd /root/soft    tar jxvf php-5.3.3.tar.bz2 cd php-5.3.3 ./configure --prefix=/usr/local/php --with-mysql=/usr/local/webserver/mysql --with-mysqli=/usr/local/webserver/mysql/bin/mysql_config  --with-openssl --enable-fpm  --with-libevent-dir=/usr/local --enable-mbstring --with-freetype-dir --with-jpeg-dir --with-png-dir --with-zlib --with-libxml-dir=/usr --enable-xml --with-iconv-dir=/usr/local #需要说明两点 1.--with-mysql和--with-mysqli的路径是你mysql的具体所在的目录                              2.--enable-fpm 启动fpm  .其他都是些基本选项 ，简单易懂 出现以下画面表示编译成功 下面就是安装了 make ZEND_EXTRA_LIBS='-liconv'        #因为-liconv的目录不是在/usr/local下所以安装时需要手动指定 说明： 如果在make 时，mysql的路径没有错误，但一直error，尝试使用低版本的mysql在进行此步骤，因为可能存在版本差异的路径bug。。 make install  cp /root/soft/php-5.3.3/php.ini-production  /usr/local/php/etc/php.ini

 

 全部安装工作准备已经完成，剩下进行一些配置.

首先修改下面来配置修改 /usr/local/php/etc/php-fpm.conf 该配置文件只用修改以下四点 ; Note: Used when pm is set to either 'static' or 'dynamic' ; Note: This value is mandatory. pm.max_children = 50 ; The number of child processes created on startup. ; Note: Used only when pm is set to 'dynamic' ; Default Value: min_spare_servers + (max_spare_servers - min_spare_servers) / 2 pm.start_servers = 10 ; The desired minimum number of idle server processes. ; Note: Used only when pm is set to 'dynamic' ; Note: Mandatory when pm is set to 'dynamic' pm.min_spare_servers = 5 ; The desired maximum number of idle server processes. ; Note: Used only when pm is set to 'dynamic' ; Note: Mandatory when pm is set to 'dynamic' pm.max_spare_servers = 35 只需要把蓝色部分前面的注释去掉，修改完成，试着启动 /usr/local/php/sbin/php-fpm &   启动后用netstat -tnlp 查看 如果有如图所示端口 测表示正常启动 如需要开机自动启动 则可以添加到/etc/rc.d/rc.local中 vim /etc/rc.d/rc.local 在空白行添加   /usr/local/php/sbin/php-fpm &

 

配置fastcgi_params 文件   cd /etc/nginx/ vim fastcgi_params 将里面内容替换为 fastcgi_param  GATEWAY_INTERFACE  CGI/1.1; fastcgi_param  SERVER_SOFTWARE    nginx; fastcgi_param  QUERY_STRING       $query_string; fastcgi_param  REQUEST_METHOD     $request_method; fastcgi_param  CONTENT_TYPE       $content_type; fastcgi_param  CONTENT_LENGTH     $content_length; fastcgi_param  SCRIPT_FILENAME    $document_root$fastcgi_script_name; fastcgi_param  SCRIPT_NAME        $fastcgi_script_name; fastcgi_param  REQUEST_URI        $request_uri; fastcgi_param  DOCUMENT_URI       $document_uri; fastcgi_param  DOCUMENT_ROOT      $document_root; fastcgi_param  SERVER_PROTOCOL    $server_protocol; fastcgi_param  REMOTE_ADDR        $remote_addr; fastcgi_param  REMOTE_PORT        $remote_port; fastcgi_param  SERVER_ADDR        $server_addr; fastcgi_param  SERVER_PORT        $server_port; fastcgi_param  SERVER_NAME        $server_name; # PHP only, required if PHP was built with --enable-force-cgi-redirect fastcgi_param  REDIRECT_STATUS    200; 保存退出

 

下面就是最后修改nginx.conf配置文件   vim /etc/nginx/nginx.conf 首先将 #user  nobody; 改为user  nginx; 之后找到         location ~ \.php$ {             root           /www;             fastcgi_pass   127.0.0.1:9000;             fastcgi_index  index.php;             fastcgi_param  SCRIPT_FILENAME  /scripts$fastcgi_script_name;             include        fastcgi_params;         } 把前面注释全部去掉 root  后面的路径是你网页文件所放置的路径，笔者放在/www下 该目录如果不存在的话还需要手动创建。 找到   location / {             root   /www;             index  index.php index.html index.htm;         } 修改为如上所示 主要是添加index  后面的index.php 修改完成后保存退出，重新启动nginx服务 service nginxd restart 之后编辑/www/index.php 在其中添加 <?php phpinfo(); ?> 保存退出 之后用web浏览器访问 如果出现如下画面 表示服务成功，并能连接到php

 

 

下面是测试msql 的连接   把刚才/www/index.php中的内容修改成 <?php $link=mysql_connect("localhost","root","123456"); if(!$link) echo "FAILD!"; else echo "OK!"; ?> 然后刷新web页面，如果出现OK!字样 测表示正常连接

 

如果都没有问题，那么恭喜你，你已经全源码成功实现LEMP架构。