Nginx教程

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Nginx

Nginx简介

什么是Nginx

Nginx(engine x)是一个高性能的http和反向代理的服务器, 占用内存少 |并发能力强, 在国内很多大的互联网企业都在使用.

Nginx 可以作为静态页面的 web 服务器，同时还支持 CGI 协议的动态语言，比如 perl、php 等。但是不支持 java。Java 程序只能通过与 tomcat 配合完成。Nginx 专为性能优化而开发， 性能是其最重要的考量,实现上非常注重效率 ，能经受高负载的考验,有报告表明能支持高 达 50,000 个并发连接数。

Nginx可以做什么

反向代理

Nginx 不仅可以做反向代理，实现负载均衡。还能用作正向代理来进行上网等功能。

正向代理和反向代理的区别

  • 正向代理（代理客户端，代理客户端发送请求，发送给服务器）

    在服务端如浏览器配置代理服务器, 通过代理服务器去访问这个网址,接受返回内容.

image.png

  • 反向代理（代理服务器，接收用户的请求，分发给服务器）

    反向代理对客户端是无感知的(即对客户端么有影响,不需要任何配置),反向代理代理的是服务器,暴露的是代理服务器的地址,隐藏了真实的服务器ip地址.

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负载均衡

当服务器压力越来越大时, 单一服务器无法满足需求, 需要配置多台服务器处理业务, 此时当用户发送请求时,可以通过Nginx来进行任务分发,保证每台服务器都有请求可以处理,即将负载分发到不同的服务器,就是所谓的负载均衡.

动静分离

为了加快网站的解析速度,将动态网页和静态网页分开解析

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Nginx 安装

这里使用 docker 安装 Nginx

  1. 拉取镜像

    docker pull nginx:tag

  2. 创建 Nginx 容器

    docker run -d --name blogNginx -p 81:80 nginx

  3. 修改配置文件

    • 方法一:进入容器内部修改(适用于配置文件修改较少的情况)

      1. 进入容器内部

        docker exec -it 容器id /bin/bash

      2. 执行 cd /etc/nginx ls 可看见 nginx.conf,进而可进行修改

        image-20220213111153272

    • 方式二:将配置文件挂载到主机(适用于修改较为频繁的情况)

      1. 在主机/mnt目录下执行 mkdir -p ./nginx/{conf,html,logs}创建挂载目录

      2. 将容器内的nginx.conf与default.conf文件分别拷贝到主机/mnt/nginx和/mnt/nginx/conf下，分别执行

        docker cp ef:/etc/nginx/nginx.conf ./    
docker cp ef:/etc/nginx/conf.d/default.conf ./conf/

        cp 命令代表复制 ef是我们nginx容器的ID,/etc/nginx/nginx.conf 是容器内部nginx.conf 路径

      3. 执行docker stop b3命令停止刚刚创建的nginx容器，b3是容器Id，然后执行docker rm b3移除容器

      4. 重新创建容器

        docker run -d --name mynginx -p 80:80 -v /mnt/nginx/nginx.conf:/etc/nginx/nginx.conf -v /mnt/nginx/logs:/var/log/nginx -v /mnt/nginx/html:/usr/share/nginx/html -v /mnt/nginx/conf:/etc/nginx/conf.d --privileged=true 0839

        -v 挂载目录，格式 -v: 表示将主机目录与容器目录之间进行共享, --privileged=true 容器内部对挂载的目录拥有读写等特权

      5. 这时候，会出现403，不要惊慌。我们的主机挂载 /mnt/nginx/html目录还为空

        这时我们在容器的挂载 /mnt/nginx/html目录下创建index.html,内容随便写上hello docker nginx，再次访问主机IP

        到这里就大功告成了！ 需要注意的：我们在挂载目录的操作，都实际会映射到容器内部，写配置文件的时候一定要注意路径问题！！

Nginx配置文件解析

docker 默认配置文件

user  nginx;
worker_processes  auto;   # work中的进程数量

error_log  /var/log/nginx/error.log notice;
pid        /var/run/nginx.pid;

# 事件块
events {
    worker_connections  1024;  每个worker进程支持的最大连接数
}


# http块
http {
    include       /etc/nginx/mime.types;  #Nginx支持的媒体类型库文件
    default_type  application/octet-stream; #默认的媒体类型

    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  /var/log/nginx/access.log  main;

    sendfile        on;  #开启高效传输模式
    #tcp_nopush     on;

    keepalive_timeout  65;  #连接超时时间

    #gzip  on;

    include /etc/nginx/conf.d/*.conf;
	# 第一个server块开始,表示一个独立的虚拟主机站点
    server {
        listen       80;  # 提供服务的端口
        server_name  112.74.186.85;  提供服务的域名|主机名
		#location块
        location / {
              proxy_pass http://112.74.186.85:8066;  # 跳转的路径
           }
         }
}

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Nginx 配置由 3 部分组成

  1. 全局块

    从配置文件开始到 events 块之间的内容，主要会设置一些影响 nginx 服务器整体运行的配置指令，主要包括配 置运行 Nginx 服务器的用户（组）、允许生成的 worker process 数，进程 PID 存放路径、日志存放路径和类型以 及配置文件的引入等

    如上面的worker_processes auto;

    这是 Nginx 服务器并发处理服务的关键配置，worker_processes 值越大，可以支持的并发处理量也越多，但是 会受到硬件、软件等设备的制约.

  2. events 块

    events 块涉及的指令主要影响 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 work process 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，选取哪种事件驱动模型来处理连接请求，每个 word process 可以同时支持的最大连接数等。

    这部分的配置对 Nginx 的性能影响较大，在实际中应该灵活配置。

    如events 配置中的worker_connections 1024;就表示每个 work process 支持的最大连接数为 1024

  3. http 块

    Nginx 服务器配置中最频繁的部分，代理、缓存和日志定义等绝大多数功能和第三方模块的配置都在 需要注意的是：http 块也可以包括 http 全局块、server 块。

    • http 全局块

      http 全局块配置的指令包括文件引入、MIME-TYPE 定义、日志自定义、连接超时时间、单链接请求数上限等。

    • server 块

      这块和虚拟主机有密切关系，虚拟主机从用户角度看，和一台独立的硬件主机是完全一样的，该技术的产生是为了 节省互联网服务器硬件成本。

      每个 http 块可以包括多个 server 块，而每个 server 块就相当于一个虚拟主机。

      而每个 server 块也分为全局 server 块，以及可以同时包含多个 locaton 块。

      • 全局 server 块

        最常见的配置是本虚拟机主机的监听配置和本虚拟主机的名称或 IP 配置。

      • location 块

        一个 server 块可以配置多个 location 块。 这块的主要作用是基于 Nginx 服务器接收到的请求字符串（例如 server_name/uri-string），对虚拟主机名称 （也可以是 IP 别名）之外的字符串（例如 前面的 /uri-string）进行匹配，对特定的请求进行处理。地址定向、数据缓 存和应答控制等功能，还有许多第三方模块的配置也在这里进行。

Nginx 配置实例

docker

配置反向代理

  • 实例一
server {
    listen       80;
    listen  [::]:80;
    server_name  112.74.186.85;
    #access_log /var/log/nginx/host.access.log  main;
    location / {
          proxy_pass http://112.74.186.85:8066;
          #proxy_redirect default;
       }
     }

当直接输入 ip 地址访问时,默认端口号为 80端口,如上配置的反向代理,会监听 80 端口,监听到 80 端口会自动跳转到http://112.74.186.85:8066

  • 实例二(未测试成功)
server {
    listen       80;
    server_name  rongwei.tech;

    location / {
          proxy_pass http://112.74.186.85:8066;
       }
       
    location ~/blog/ {
          proxy_pass http://112.74.186.85:8066;
       }
     }

根据路径跳转到不同的服务中

配置负载均衡

负载均衡即是将负载分摊到不同的服务单元，既保证服务的可用性，又保证响应 足够快，给用户很好的体验。快速增长的访问量和数据流量催生了各式各样的负载均衡产品， 很多专业的负载均衡硬件提供了很好的功能，但却价格不菲，这使得负载均衡软件大受欢迎， nginx 就是其中的一个，在 linux 下有 Nginx、LVS、Haproxy 等等服务可以提供负载均衡服 务，而且 Nginx 提供了几种分配方式(策略)：

配置文件添加在 http 块中(与 server 同级)

1、轮询（默认）

每个请求按时间顺序逐一分配到不同的后端服务器，如果后端服务器 down 掉，能自动剔除。

2、weight

weight 代表权,重默认为 1,权重越高被分配的客户端越多

upstream server_pool{

server 192.168.5.21 weight=10;

server 192.168.5.22 weight=10;

}

3、ip_hash

每个请求按访问 ip 的 hash 结果分配，这样每个访客固定访问一个后端服务器，可以解决 session 的问题。 例如：

upstream server_pool{

ip_hash;

server 192.168.5.21:80;

server 192.168.5.22:80;

}

4、fair（第三方）

按后端服务器的响应时间来分配请求，响应时间短的优先分配。

upstream server_pool{

server 192.168.5.21:80;

server 192.168.5.22:80;

fair;

}

配置动静分离

Nginx 动静分离简单来说就是把动态跟静态请求分开，不能理解成只是单纯的把动态页面和 静态页面物理分离。严格意义上说应该是动态请求跟静态请求分开，可以理解成使用 Nginx 处理静态页面，Tomcat 处理动态页面。动静分离从目前实现角度来讲大致分为两种，

一种是纯粹把静态文件独立成单独的域名，放在独立的服务器上，也是目前主流推崇的方案；

另外一种方法就是动态跟静态文件混合在一起发布，通过 nginx 来分开。

通过 location 指定不同的后缀名实现不同的请求转发。通过 expires 参数设置，可以使 浏览器缓存过期时间，减少与服务器之前的请求和流量。具体 Expires 定义：是给一个资 源设定一个过期时间，也就是说无需去服务端验证，直接通过浏览器自身确认是否过期即可， 所以不会产生额外的流量。此种方法非常适合不经常变动的资源。（如果经常更新的文件， 不建议使用 Expires 来缓存），我这里设置 3d，表示在这 3 天之内访问这个 URL，发送 一个请求，比对服务器该文件最后更新时间没有变化，则不会从服务器抓取，返回状态码 304，如果有修改，则直接从服务器重新下载，返回状态码 200。

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server {
    listen       80;
    server_name  rongwei.tech;

		#配置访问静态资源(html|img)	   
    location /www/ {
          root /data/;
          index index.html index.htm
       } 
    location /image/ {
          root /data/
          autoindex on;
       }
     }

nginx 原理分析

Nginx 启动后有两种进程:master | worker

maser 相当于老板,负责接收请求,但具体的处理请求工作交由 worker 来做.

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具体处理流程:

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client 发送请求到达 Master,Master 告知所有的 worker,worker 共同争抢这个 client,争抢到的 worker 去处理这个请求.

master-workers 的机制的好处:

  1. nginx -s reload 热部署,利于 nginx 进行热部署操作
  2. 对于每个 worker 进程来说，独立的进程，不需要加锁，所以省掉了锁带来的开销
  3. 在编程以及问题查找时，也会方便很多
  4. 采用独立的进程，可以让互相之间不会影响，一个进程退出后，其它进程还在工作，服务不会中断，master 进程则很快启动新的 worker 进程。当然，worker 进程的异常退出，肯定是程序有 bug 了，异常退出，会导致当 前 worker 上的所有请求失败，不过不会影响到所有请求，所以降低了风险。

Nginx 需要设置多少个 worker

worker 数和服务器的 cpu 数相等是最为适宜的

Nginx 同 redis 类似都采用了 io 多路复用机制，每个 worker 都是一个独立的进程，但每个进 程里只有一个主线程，通过异步非阻塞的方式来处理请求， 即使是千上万个请求也不在话 下。每个 worker 的线程可以把一个 cpu 的性能发挥到极致。所以 worker 数和服务器的 cpu 数相等是最为适宜的。设少了会浪费 cpu，设多了会造成 cpu 频繁切换上下文带来的损耗。

设置 worker 数量。

 worker_processes 4

work 绑定 cpu(4 work 绑定 4cpu)。

worker_cpu_affinity 0001 0010 0100 1000

#work 绑定 cpu (4 work 绑定 8cpu 中的 4 个) 。

worker_cpu_affinity 0000001 00000010 00000100 00001000

连接数 worker_connection

第一个：发送请求，占用了 woker 的几个连接数？

答案：2 或者 4 个

第二个：nginx 有一个 master，有四个 woker，每个 woker 支持最大的连接数 1024，支持的

最大并发数是多少？

  • 普通的静态访问最大并发数是： worker_connections * worker_processes /2，

  • 而如果是 HTTP 作 为反向代理来说，最大并发数量应该是 worker_connections *

worker_processes/4。

这个值是表示每个 worker 进程所能建立连接的最大值，所以，一个 nginx 能建立的最大连接 数，应该是 worker_connections * worker_processes。当然，这里说的是最大连接数，对于 HTTP 请 求 本 地 资 源 来 说 ， 能 够 支 持 的 最 大 并 发 数 量 是 worker_connections * worker_processes，如果是支持 http1.1 的浏览器每次访问要占两个连接，所以普通的静态访 问最大并发数是： worker_connections * worker_processes /2，而如果是 HTTP 作 为反向代 理来说，最大并发数量应该是 worker_connections * worker_processes/4。因为作为反向代理服务器，每个并发会建立与客户端的连接和与后端服 务的连接，会占用两个连接。

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