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就是要让你搞懂Nginx,这篇就够了!

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。

作者:渐暖来源:51CTO技术栈|2020-09-10 09:31

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。

图片来自 Pexels

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。

Nginx 知识网结构图

Nginx 的知识网结构图如下:

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。

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。

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:

Nginx 如何在 Linux 安装

参考链接:

  1. https://blog.csdn.net/yujing1314/article/details/97267369 

Nginx 常用命令

查看版本:

  1. ./nginx -v 

启动:

  1. ./nginx 

关闭(有两种方式,推荐使用 ./nginx -s quit):

  1. ./nginx -s stop 
  2. ./nginx -s quit 

重新加载 Nginx 配置:

  1. ./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。

②events 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:

③HTTP 块

诸如反向代理和负载均衡都在此配置。

  1. location[ = | ~ | ~* | ^~] url{ 
  2.  

location 指令说明,该语法用来匹配 url,语法如上:

  • =: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。

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 http://192.168.25.132:9001/edu/ 直接跳转到 192.168.25.132:8080
  • 访问 http://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:

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。

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 http://192.168.25.132:9001/edu/ 直接跳转到 192.168.25.132:8080
  • 访问 http://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。

负载均衡实战

①修改 nginx.conf,如下图:

②重启 Nginx:

  1. ./nginx -s reload 

③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:

负载均衡方式如下:

  • 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。

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。

动静分离图析:

实战准备,准备静态文件:

配置 Nginx,如下图:


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:

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

修改配置文件:

  1. [root@192 keepalived]# cd /etc/keepalived 
  2. [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)
  1. global_defs { 
  2.    notification_email { 
  3.      acassen@firewall.loc 
  4.      failover@firewall.loc 
  5.      sysadmin@firewall.loc 
  6.    } 
  7.    notification_email_from Alexandre.Cassen@firewall.loc 
  8.    smtp_server 192.168.25.147 
  9.    smtp_connect_timeout 30 
  10.    router_id LVS_DEVEL # 访问的主机地址 
  11.  
  12. vrrp_script chk_nginx { 
  13.   script "/usr/local/src/nginx_check.sh"  # 检测文件的地址 
  14.   interval 2   # 检测脚本执行的间隔 
  15.   weight 2   # 权重 
  16.  
  17. vrrp_instance VI_1 { 
  18.     state BACKUP    # 主机MASTER、备机BACKUP     
  19.     interface ens33   # 网卡 
  20.     virtual_router_id 51 # 同一组需一致 
  21.     priority 90  # 访问优先级,主机值较大,备机较小 
  22.     advert_int 1 
  23.     authentication { 
  24.         auth_type PASS 
  25.         auth_pass 1111 
  26.     } 
  27.     virtual_ipaddress { 
  28.         192.168.25.50  # 虚拟ip 
  29.     } 

启动代码如下:

  1. [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。

作者:渐暖°

编辑:陶家龙

出处:blog.csdn.net/yujing1314/article/details/107000737

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【责任编辑:武晓燕 TEL:(010)68476606】

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