文本内容较多(原理+实践),讲解较为详细,大约10分钟才能阅读完。
本文Nginx安装和配置部分均以 Mac OS 系统为作为示例,使用windows的同学慎入
虽然题目看起来有点像写给前端同学的一样,但是本文实际上是适合所有想学习 Nginx 但不知道如何下手的同学。笔者尽量深入浅出,讲得通俗易懂,让在座的不管是前端还是后端,阅读体验都如德芙巧克力般丝滑。
Nginx是什么?
“Nginx 是一款轻量级的 HTTP 服务器,采用事件驱动的异步非阻塞处理方式框架,这让其具有极好的 IO 性能,时常用于服务端的反向代理和负载均衡。”
这是大多数开发者对 Nginx 的定义。
(什么?听不懂,反向代理、负载均衡这都什么鬼?那么请稍安勿躁,请君带着疑问往下看)
Nginx 是一款 http 服务器 (或叫web服务器)。它是由俄罗斯人 伊戈尔·赛索耶夫为俄罗斯访问量第二的 Rambler.ru 站点开发的,并于2004年首次公开发布的。
web服务器:负责处理和响应用户请求,一般也称为http服务器,如 Apache、IIS、Nginx
应用服务器:存放和运行系统程序的服务器,负责处理程序中的业务逻辑,如 Tomcat、Weblogic、Jboss(现在大多数应用服务器也包含了web服务器的功能)
Nginx 是什么,总结一下就是这些:
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一种轻量级的web服务器
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设计思想是事件驱动的异步非阻塞处理(类node.js)
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占用内存少、启动速度快、并发能力强
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使用C语言开发
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扩展性好,第三方插件非常多
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在互联网项目中广泛应用
为什么要学习Nginx?
Nginx 是全球排名前三的服务器,并且近年来用户增长非常快。
有人统计,世界上约有三分之一的网址采用了Nginx。在大型网站的架构中,Nginx被普遍使用,如 百度、阿里、腾讯、京东、网易、新浪、大疆等。
Nginx 安装简单,配置简洁,作用却无可替代。Nginx 是运维和后端的必修课,也是前端进阶的必修课。
因为掌握了Nginx,能让前端站得更高,更好的设计系统架构,更好的选择问题的解决方案,更好的服务业务开发。
所以综上所述,Nginx不得不学,前端也一样不能落后。
如何学习Nginx?
安装/卸载
推荐 Mac 电脑上内置 homebrew 工具安装。
安装 Nginx:
brew install nginx
卸载 Nginx:
brew uninstall nginx
如果不行,就在 brew 前面加上 sudo。(sudo 是什么?对 Linux 也不太熟的,可以移步 前端工程师需要对 Linux 掌握到什么程度?)
安装好了,验证一下 nginx 是否安装成功:
homebrew 工具使起来非常称手,跟前端开发中的 npm/yarn 用法很像。
只不过 npm/yarn 高度依赖 node 环境,而 homebrew 在 mac 系统中可以随意使用。(传送门:Homebrew介绍和使用)
启动
启动 Nginx:
sudo nginx
或 sudo brew services start nginx
停止 Nginx:
sudo nginx -s stop
或 sudo brew services stop nginx
热重启 Nginx:
sudo nginx -s reload
强制停止 Nginx:
sudo pkill -9 nginx
修改配置
经常要用到的几个文件路径:
/usr/local/etc/nginx/nginx.conf
(nginx配置文件路径)/usr/local/var/www
(nginx服务器默认的根目录)/usr/local/Cellar/nginx/1.17.9
(nginx的安装路径)/usr/local/var/log/nginx/error.log
(nginx默认的日志路径)
nginx 默认配置文件简介:
# 首尾配置暂时忽略
server {
# 当nginx接到请求后,会匹配其配置中的service模块
# 匹配方法就是将请求携带的host和port去跟配置中的server_name和listen相匹配
listen 8080;
server_name localhost; # 定义当前虚拟主机(站点)匹配请求的主机名
location / {
root html; # Nginx默认值
# 设定Nginx服务器返回的文档名
index index.html index.htm; # 先找根目录下的index.html,如果没有再找index.htm
}
}
# 首尾配置暂时忽略
server{ } 其实是包含在 http{ } 内部的。每一个 server{ } 是一个虚拟主机(站点)。
上面代码块的意思是:当一个请求叫做localhost:8080
请求nginx服务器时,该请求就会被匹配进该代码块的 server{ } 中执行。
当然 nginx 的配置非常多,用的时候可以根据文档进行配置。
英文文档:nginx.org/en/docs/
中文文档:www.nginx.cn/doc/
Nginx有哪些应用?
主要有4大应用。
动静分离
如上图所示,动静分离其实就是 Nginx 服务器将接收到的请求分为动态请求和静态请求。
静态请求直接从 nginx 服务器所设定的根目录路径去取对应的资源,动态请求转发给真实的后台(前面所说的应用服务器,如图中的Tomcat)去处理。
这样做不仅能给应用服务器减轻压力,将后台api接口服务化,还能将前后端代码分开并行开发和部署。(传送门:nginx动静分离的好处)
server {
listen 8080;
server_name localhost;
location / {
root html; # Nginx默认值
index index.html index.htm;
}
# 静态化配置,所有静态请求都转发给 nginx 处理,存放目录为 my-project
location ~ .*\.(html|htm|gif|jpg|jpeg|bmp|png|ico|js|css)$ {
root /usr/local/var/www/my-project; # 静态请求所代理到的根目录
}
# 动态请求匹配到path为'node'的就转发到8002端口处理
location /node/ {
proxy_pass http://localhost:8002; # 充当服务代理
}
}
访问静态资源 nginx 服务器会返回 my-project 里面的文件,如获取 index.html:
访问动态请求 nginx 服务器会将它从8002端口请求到的内容,原封不动的返回回去:
反向代理
反向代理是什么?
反向代理其实就类似你去找代购帮你买东西(浏览器或其他终端向nginx请求),你不用管他去哪里买,只要他帮你买到你想要的东西就行(浏览器或其他终端最终拿到了他想要的内容,但是具体从哪儿拿到的这个过程它并不知道)。
反向代理的作用
- 保障应用服务器的安全(增加一层代理,可以屏蔽危险攻击,更方便的控制权限)
- 实现负载均衡(稍等~下面会讲)
- 实现跨域(号称是最简单的跨域方式)
配置反向代理
配置一个简单的反向代理是很容易的,代码如下:
server {
listen 8080;
server_name localhost;
location / {
root html; # Nginx默认值
index index.html index.htm;
}
proxy_pass http://localhost:8000; # 反向代理配置,请求会被转发到8000端口
}
反向代理的表现很简单。那上面的代码块来说,其实就是向nginx请求localhost:8080
跟请求 http://localhost:8000
是一样的效果。(跟代购的原理一样)
这是一个反向代理最简单的模型,只是为了说明反向代理的配置。但是现实中反向代理多数是用在负载均衡中。
示意图如下:
nginx 就是充当图中的 proxy。左边的3个 client 在请求时向 nginx 获取内容,是感受不到3台 server 存在的。
此时,proxy就充当了3个 server 的反向代理。
反向代理应用十分广泛,CDN 服务就是反向代理经典的应用场景之一。除此之外,反向代理也是实现负载均衡的基础,很多大公司的架构都应用到了反向代理。
负载均衡
负载均衡是什么?
随着业务的不断增长和用户的不断增多,一台服务已经满足不了系统要求了。这个时候就出现了服务器 集群。
在服务器集群中,Nginx 可以将接收到的客户端请求“均匀地”(严格讲并不一定均匀,可以通过设置权重)分配到这个集群中所有的服务器上。这个就叫做负载均衡。
负载均衡的示意图如下:
负载均衡的作用
- 分摊服务器集群压力
- 保证客户端访问的稳定性
前面也提到了,负载均衡可以解决分摊服务器集群压力的问题。除此之外,Nginx还带有健康检查(服务器心跳检查)功能,会定期轮询向集群里的所有服务器发送健康检查请求,来检查集群中是否有服务器处于异常状态。
一旦发现某台服务器异常,那么在这以后代理进来的客户端请求都不会被发送到该服务器上(直健康检查发现该服务器已恢复正常),从而保证客户端访问的稳定性。
配置负载均衡
配置一个简单的负载均衡并不复杂,代码如下:
# 负载均衡:设置domain
upstream domain {
server localhost:8000;
server localhost:8001;
}
server {
listen 8080;
server_name localhost;
location / {
# root html; # Nginx默认值
# index index.html index.htm;
proxy_pass http://domain; # 负载均衡配置,请求会被平均分配到8000和8001端口
proxy_set_header Host $host:$server_port;
}
}
8000和8001是我本地用 Node.js 起的两个服务,负载均衡成功后可以看到访问 localhost:8080
有时会访问到8000端口的页面,有时会访问到8001端口的页面。
能看到这个效果,就说明你配置的负载均衡策略生效了。
实际项目中的负载均衡远比这个案例要更加复杂,但是万变不离其宗,都是根据这个理想模型衍生出来的。
受集群单台服务器内存等资源的限制,负载均衡集群的服务器也不能无限增多。但因其良好的容错机制,负载均衡成为了实现高可用架构中必不可少的一环。
正向代理
正向代理跟反向道理正好相反。拿上文中的那个代购例子来讲,多个人找代购购买同一个商品,代购找到买这个的店后一次性给买了。这个过程中,该店主是不知道代购是帮别代买买东西的。那么代购对于多个想买商品的顾客来讲,他就充当了正向代理。
正向代理的示意图如下:
nginx 就是充当图中的 proxy。左边的3个 client 在请求时向 nginx 获取内容,server 是感受不到3台 client 存在的。
此时,proxy 就充当了3个 client 的正向代理。
正向代理,意思是一个位于客户端和原始服务器(origin server)之间的服务器,为了从原始服务器取得内容,客户端向代理发送一个请求并指定目标(原始服务器),然后代理向原始服务器转交请求并将获得的内容返回给客户端。客户端才能使用正向代理。当你需要把你的服务器作为代理服务器的时候,可以用Nginx来实现正向代理。
科学上网vpn其实就是一个正向代理工具。
该 vpn 会将想访问墙外服务器 server 的网页请求,代理到一个可以访问该网站的代理服务器 proxy 上。这个 proxy 把墙外服务器 server 上获取的网页内容,再转发给客户。
代理服务器 proxy 就是 Nginx 搭建的。
正向代理应用远没有反向代理广泛,因为这个是 nginx 的入门篇,加上篇幅有限,这里就不给出具体的参考配置了。
本文絮絮叨叨,笔者恨不能将 nginx 的一些基础相关知识全都放在本文里面。这样也能让想学 nginx 的同学理解起来更加容易,少走弯路。