P2M1_Nginx

吴文彬
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文章内容输出来源：拉钩教育Java高薪训练营

Nginx

Nginx基础回顾

  • Nginx是什么？

    • 高性能的HTTP和反向代理Web服务器，核心特点是占有内存少，并发能力强

  • Nginx可以做什么？（应用场景）

    • HTTP服务器（Web服务器）
      • 性能非常高，注重效率，经受高负载的考验
    • 反向代理服务器
      • 正向代理：在浏览器中配置代理服务器的相关信息，通过代理服务器访问目标网站，代理服务器收到目标网站的响应之后，返回给我们自己的浏览器客户端。
      • 反向代理：浏览器客户端发送请求到反向代理服务器，由反向代理服务器选择原始服务器提供服务获取相应，最终再返回给客户端浏览器。浏览器不做任何配置，不可见提供服务的原始服务器。
    • 负载均衡服务器
      • 寻找确定合理的目标服务器（多选一）的过程就叫负载均衡，解决高负载的问题。
    • 动静分离
      • Nginx：静态资源 html/js/css/jpg...
      • Tomcat：动态资源 jsp/servlet

  • Nginx的特点

    • 跨平台
    • 上手容易，配置简单
    • 高并发，性能好
    • 稳定性好，宕机概率低

  • Nginx安装

    wget https://mirrors.huaweicloud.com/nginx/nginx-1.18.0.tar.gz
yum -y install gcc zlib zlib-devel pcre-devel openssl openssl-devel
tar -xvf nginx-1.18.0.tar.gz
cd nginx-1.18.0
./configure
make
make install
cd /usr/local/
cd nginx/sbin
./nginx <-- 启动

    判断nginx是否启动

    ps -ef|grep nginx

    访问服务器的80端口（nginx默认监听80端口）

    http://47.101.165.107:80/

  • Nginx主要命令

    • ./nginx 启动nginx
    • ./nginx -s stop 终止nginx（也可以找到nginx进程号，使用kill -9杀掉进程）
    • ./nginx -s reload

Nginx核心配置文件解读

  • 全局块

    • 影响nginx服务器整体的运行

      # 运行用户
#user  nobody;
# worker进程数量，通常设置为和cpu数量相等
worker_processes  1;

# 全局错误日志及pid文件位置
#error_log  logs/error.log;
#error_log  logs/error.log  notice;
#error_log  logs/error.log  info;

#pid        logs/nginx.pid;

  • events块

    • 影响nginx服务器与用户的网络连接

      events {
    # 单个worker进程的最大并发连接数
    worker_connections  1024;
}

  • http块

    • 虚拟主机、监听端口、请求转发、反向代理、负载均衡等等

      http {
    # 引入mime类型定义文件
    include       mime.types;
    default_type  application/octet-stream;
    # 设定日志格式
    #log_format  main  '$remote_addr - $remote_user [$time_local] "$request" '
    #                  '$status $body_bytes_sent "$http_referer" '
    #                  '"$http_user_agent" "$http_x_forwarded_for"';

    #access_log  logs/access.log  main;

    sendfile        on;
    #tcp_nopush     on;
    # 连接超时时间
    #keepalive_timeout  0;
    keepalive_timeout  65;
    # 是否开启gzip压缩
    #gzip  on;
    # 配置虚拟主机，可以有多个，类似tomcat下host
    server {
        # 监听端口
        listen       9003;
        # 定义使用localhost访问
        server_name  localhost;

        #charset koi8-r;

        #access_log  logs/host.access.log  main;
        # 默认请求，类似tomcat下host/context
        location / {
            # 默认的网站根目录位置
            root   html;
            # 索引页，欢迎页
            index  index.html index.htm;
        }

        #error_page  404              /404.html;

        # redirect server error pages to the static page /50x.html
        #
        error_page   500 502 503 504  /50x.html;
        location = /50x.html {
            root   html;
        }

        # proxy the PHP scripts to Apache listening on 127.0.0.1:80
        #
        #location ~ \.php$ {
        #    proxy_pass   http://127.0.0.1;
        #}

        # pass the PHP scripts to FastCGI server listening on 127.0.0.1:9000
        #
        #location ~ \.php$ {
        #    root           html;
        #    fastcgi_pass   127.0.0.1:9000;
        #    fastcgi_index  index.php;
        #    fastcgi_param  SCRIPT_FILENAME  /scripts$fastcgi_script_name;
        #    include        fastcgi_params;
        #}

        # deny access to .htaccess files, if Apache's document root
        # concurs with nginx's one
        #
        #location ~ /\.ht {
        #    deny  all;
        #}
    }

    # another virtual host using mix of IP-, name-, and port-based configuration
    #
    #server {
    #    listen       8000;
    #    listen       somename:8080;
    #    server_name  somename  alias  another.alias;

    #    location / {
    #        root   html;
    #        index  index.html index.htm;
    #    }
    #}

    # HTTPS server
    #
    #server {
    #    listen       443 ssl;
    #    server_name  localhost;

    #    ssl_certificate      cert.pem;
    #    ssl_certificate_key  cert.key;

    #    ssl_session_cache    shared:SSL:1m;
    #    ssl_session_timeout  5m;

    #    ssl_ciphers  HIGH:!aNULL:!MD5;
    #    ssl_prefer_server_ciphers  on;

    #    location / {
    #        root   html;
    #        index  index.html index.htm;
    #    }
    #}

}

Nginx应用场景之反向代理

  • 需求一：浏览器请求nginx，nginx将请求转发给目标服务器（tomcat）

    • 部署tomcat，监听8080端口

    • 修改nginx配置

      location / {
    proxy_pass http://127.0.0.1:8080/;
}

    • 重新加载nginx配置

      ./nginx -s reload

    • 测试，访问 http://47.101.165.107:80/ 返回tomcat页面

  • 需求二：浏览器请求 nginx/abc，转发给tomcat:8080; 请求 nginx/def，转发给tomcat:80801

    • 部署两个tomcat，分别监听8080,8081端口

    • 修改nginx配置

      location /abc {
    proxy_pass http://127.0.0.1:8080/;
}

location /def {
    proxy_pass http://127.0.0.1:8081/;
}

    • 测试

location语法

location [=|~|~*|^~] /uri/ {...}
  1. 正则匹配 location ~ /abc {}
  2. 不区分大小写的正则匹配 location ~* /abc {}
  3. 匹配路径的前缀 location ^~ /abc {}
  4. 精确匹配 location = /abc {}
  5. 普通路径前缀匹配 location /abc {}

优先级： 4 > 3 > 2 > 1 > 5

Nginx应用场景之负载均衡

  • 轮询

    默认策略，每个请求按时间顺序逐一分配到不同的服务器，如果某一个服务器下线，能自动剔除

    upstream carolServer{
    server 127.0.0.1:8080;
    server 127.0.0.1:8082;
}

location /abc {
    proxy_pass http://carolServer/;
}

  • weight

    权重，默认每个负载的服务器为1，权重越高被分配的请求越多

    upstream carolServer{
    server 127.0.0.1:8080 weight=1;
    server 127.0.0.1:8082 weight=2;
}

  • ip_hash

    每个请求按照ip的hash结果分配，每一个客户端的请求会固定分配到同一个目标服务器处理，可以解决session问题

    upstream carolServer{
    ip_hash;
    server 127.0.0.1:8080;
    server 127.0.0.1:8082;
}

Nginx应用场景之动静分离

  • 动态资源（jsp, servlet）

    Nginx反向代理到tomcat可以看到Tomcat ROOT项目的index.jsp页面

  • 静态资源（html,js,css,img等等）

    • 放置静态资源到nginx服务器

    image-20201111012632373

Nginx底层进程机制剖析

  • Nginx启动后，以daemon多进程方式在后台运行。包括一个Master进程和多个Worker进程
    • Master进程：管理Worker进程
      • 接受外界信号向各worker进程发送信号（./nginx -s reload）
      • 监控worker进程的运行状态，当worker进程异常退出后master进程会自动重新自动新的worker
    • Worker进程：具体处理网络请求
      • 多个worker之间是对等的，同等竞争来自客户端的请求
      • 各worker进程之间是独立的
  • ./nginx -s reload 举例说明信号处理方式
    1. master进程对配置文件进行语法检查
    2. 尝试配置（比如修改了监听端口，检查是否可以使用）
    3. 尝试成功则使用新的配置，新建worker进程
    4. 新建成功，给旧的worker进程发送关闭信息
    5. 旧的worker收到信号后会继续服务，直到把当前进程接受到的请求处理完毕后关闭
  • worker进程处理请求部分说明
    • master进程创建之后，会建立好需要监听的socket，从master进程再fork出多个worker进程
    • worker进程的监听描述符listenfd在新连接到来时都可读->惊群效应？
    • 使用互斥锁保证只有一个worker进程能够处理请求
  • nginx多进程模型好处
    • 每个worker进程都是独立的，不需要加锁，节省开销
    • 每个worker进程都是独立的，互不影响，一个异常其他的照样能服务
    • 多进程模型为reload热部署机制提供了支撑
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