Nginx 学习手册

Posted Feb 17, 2022 Updated Sep 25, 2023

By liuzhaoze

12 min read

Nginx 学习手册

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Nginx 是一个高性能的 HTTP 和反向代理服务器，特点是占用内存少，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。
Nginx 专为性能优化而开发，性能是其最重要的要求，十分注重效率，有报告 Nginx 能支持高达 50000 个并发连接数。

01 Nginx 知识网结构图

02 反向代理

正向代理：局域网中的电脑用户想要直接访问网络是不可行的，只能通过代理服务器来访问，这种代理服务就被称为正向代理。

反向代理：客户端无法感知代理，因为客户端访问网络不需要配置，只要把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，然后再返回到客户端。
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。

03 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，服务器处理完毕之后，再将结果返回给客户端。

普通请求和响应过程如下图：

但是随着信息数量增长，访问量和数据量飞速增长，普通架构无法满足现在的需求。

我们首先想到的是升级服务器配置，可以由于摩尔定律的日益失效，单纯从硬件提升性能已经逐渐不可取了，怎么解决这种需求呢？

我们可以增加服务器的数量，构建集群，将请求分发到各个服务器上，将原来请求集中到单个服务器的情况改为请求分发到多个服务器，也就是我们说的负载均衡。

图解负载均衡：

假设有 15 个请求发送到代理服务器，那么由代理服务器根据服务器数量，平均分配，每个服务器处理 5 个请求，这个过程就叫做负载均衡。

04 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交给不同的服务器来解析，加快解析的速度，降低由单个服务器的压力。

动静分离之前的状态：

动静分离之后：

05 Nginx 使用

Nginx 在 Linux 中安装

参考链接： https://blog.csdn.net/yujing1314/article/details/97267369

Nginx 常用命令

查看版本：
./nginx -v

启动：
./nginx

关闭：
./nginx -s stop
./nginx -s quit （推荐）

重新加载 Nginx 配置：
./nginx -s reload

Nginx 的配置文件

配置文件分三部分组成：

1. 全局块

从配置文件开始到 events 块之间，主要是设置一些影响 Nginx 服务器整体运行的配置指令。
并发处理服务的配置，值越大，可以支持的并发处理量越多，但是会受到硬件、软件等设备的制约。

2. events 块

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 workprocess 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等等。

支持的最大连接数：

3. HTTP 块

诸如反向代理和负载均衡都在此配置。

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

}

location 指令说明，该语法用来匹配 url ，语法如下：

= ：用于不含正则表达式的 url 前，要求字符串与 url 严格匹配，匹配成功就停止向下搜索并处理请求。
~ ：用于表示 url 包含正则表达式，并且区分大小写。
~* ：用于表示 url 包含正则表达式，并且不区分大小写。
^~ ：用于不含正则表达式的 url 前，要求 Nginx 服务器找到表示 url 和字符串匹配度最高的 location 后，立即使用此 location 处理请求，而不再匹配。
如果有 url 包含正则表达式，不需要有 ~ 开头标识。

06 反向代理实战

1. 配置反向代理

目的：在浏览器地址栏输入地址 www.123.com 跳转 Linux 系统 Tomcat 主页面。

2. 具体实现

先配置 Tomcat，因为比较简单，此处不再赘叙，并在 Windows 访问：

具体流程如下图：

修改之前：

配置如下：

再次访问：

3. 反向代理 2

目标：

访问 192.168.25.132:9001/edu/ 直接跳转到 192.168.25.132:8080
访问 192.168.25.132:9001/vod/ 直接跳转到 192.168.25.132:8081

准备：配置两个 Tomcat，端口分别为 8080 和 8081 ，都可以访问，端口修改配置文件即可。

新建文件内容分别添加 8080！！！ 和 8081！！！

响应如下图：

具体配置如下：

重新加载 Nginx：
./nginx -s reload

访问：

这张图用错了

实现了同一个端口代理，通过 edu 和 vod 路径的切换显示不同的页面。

4. 反向代理小结

第一个例子

浏览器访问 www.123.com ，由 host 文件解析出服务器 ip 地址 192.168.25.132 www.123.com 。

然后默认访问 80 端口，而通过 Nginx 监听 80 端口代理到本地的 8080 端口上，从而实现了访问 www.123.com ，最终转发到 tomcat 8080 上去。

第二个例子

访问 192.168.25.132:9001/edu/ 直接跳转到 192.168.25.132:8080
访问 192.168.25.132:9001/vod/ 直接跳转到 192.168.25.132:8081

实际上就是通过 Nginx 监听 9001 端口，然后通过正则表达式选择转发到 8080 还是 8081 的 Tomcat 上去。

07 负载均衡实战

1. 修改 nginx.conf

2. 重启 Nginx

./nginx -s reload

3. 新建 a.html 文件

在 8081 的 Tomcat 的 webapps 文件夹下新建 edu 文件夹和 a.html 文件，填写内容为 8081！！！！

4. 在地址栏回车，就会分发到不同的 Tomcat 服务器上

5. 负载均衡方式

轮询（默认）。
weight ，代表权，权越高优先级越高。
fair ，按后端服务器的响应时间来分配请求，相应时间短的优先分配。
ip_hash ，每个请求按照访问 ip 的 hash 结果分配，这样每一个访客固定的访问一个后端服务器，可以解决 Session 的问题。

08 动静分离实战

什么是动静分离？把动态请求和静态请求分开，不是讲动态页面和静态页面物理分离，可以理解为 Nginx 处理静态页面， Tomcat 处理动态页面。

动静分离大致分为两种：

纯粹将静态文件独立成单独域名放在独立的服务器上，也是目前主流方案。
将动态跟静态文件混合在一起发布，通过 Nginx 分开。

动静分离图解

实战准备，准备静态文件

配置 Nginx

Nginx 高可用

如果 Nginx 出现问题：

解决办法：

前期准备：

两台 Nginx 服务器
安装 Keepalived
虚拟 IP

安装 Keepalived：

[root@192 usr]# yum install keepalived -y
[root@192 usr]# rpm -q -a keepalived
keepalived-1.3.5-16.el7.x86_64

修改配置文件：

[root@192 keepalived]# cd /etc/keepalived
[root@192 keepalived]# vi keepalived.conf

分别将如下配置文件复制粘贴，覆盖掉 keepalived.conf ，虚拟 IP 为 192.168.25.50 。

对应主机 ip 需要修改的是：

smtp_server 192.168.25.147（主）smtp_server 192.168.25.147（备）
state MASTER（主） state BACKUP（备）

  
global_defs {
    notification_email {
        acassen@firewall.loc
        failover@firewall.loc
        sysadmin@firewall.loc
    }
    notification_email_from Alexandre.Cassen@firewall.loc
    smtp_server 192.168.25.147
    smtp_connect_timeout 30
    router_id LVS_DEVEL # 访问的主机地址
}

vrrp_script chk_nginx {
    script "/usr/local/src/nginx_check.sh"  # 检测文件的地址
    interval 2   # 检测脚本执行的间隔
    weight 2     # 权重
}

vrrp_instance VI_1 {
    state BACKUP         # 主机 MASTER 、备机 BACKUP    
    interface ens33      # 网卡
    virtual_router_id 51 # 同一组需一致
    priority 90          # 访问优先级，主机值较大，备机较小
    advert_int 1
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass 1111
    }
    virtual_ipaddress {
        192.168.25.50    # 虚拟ip
    }
}

启动代码如下：

[root@192 sbin]# systemctl start keepalived.service

访问虚拟 ip 成功：

关闭主机 147 的 Nginx 和 Keepalived，发现仍然可以访问。

原理解析

如下图，就是启动了一个 master ，一个 worker ， master 是管理员， worker 是具体工作的进程。

worker 如何工作？如下图：

小结

worker 数应该和 CPU 数相等；一个 master 多个 worker 可以使用热部署，同时 worker 是独立的，一个挂了不会影响其他的。

软件

nginx

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