阅读 26169

连前端都看得懂的《Nginx 入门指南》

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 X 系统为例,win 系爱好者选择性慎入

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:

  • 一种轻量级的web服务器

  • 设计思想是事件驱动的异步非阻塞处理(类node.js)

  • 占用内存少、启动速度快、并发能力强

  • 使用C语言开发

  • 扩展性好,第三方插件非常多

  • 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 nginxsudo brew services start nginx

停止 Nginx:

sudo nginx -s stopsudo 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:

  1. /usr/local/etc/nginx/nginx.conf (nginx配置文件路径)
  2. /usr/local/var/www (nginx服务器默认的根目录)
  3. /usr/local/Cellar/nginx/1.17.9 (nginx的安装路径)
  4. /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
复制代码

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
        }
}
复制代码

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
  1. 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)
  2. 实现负载均衡(稍等~下面会讲)
  3. 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
}
复制代码

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;
        }
}
复制代码

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(俗称翻墙)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。

文章分类
前端
文章标签