少年: Nginx了解下_nginx

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Nginx简介

传统的 Web 服务器，每个客户端连接作为一个单独的进程或线程处理，需在切换任务时将 CPU 切换到新的任务并创建一个新的运行时上下文，消耗额外的内存和 CPU 时间，当并发请求增加时，服务器响应变慢，从而对性能产生负面影响。

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因此导致我们迫切需要几个高性能的Web服务器。目前常见的应用服务器：Apache/Microsoft IIS/Tomcat/Lighttpd/Nginx这几种，目前主流就是Apache跟Nginx两个Web服务器了。

Apache


Apache仍然是时长占用量最高的web服务器，据最新数据统计，市场占有率目前是50%左右。主要优势在于一个是比较早出现的一个Http静态资源服务器，同时又是开源的。所以在技术上的支持以及市面上的各种解决方案都比较成熟。Apache支持的模块非常丰富。


Nginx


Nginx是俄罗斯人编写的一款高性能的HTTP和反向代理服务器，Nginx 是开源、高性能、高可靠的 Web 和反向代理服务器，而且支持热部署，几乎可以做到 7 * 24 小时不间断运行，即使运行几个月也不需要重新启动，还能在不间断服务的情况下对软件版本进行热更新。性能是 Nginx 最重要的考量，其占用内存少、并发能力强、能支持高达 5w 个并发连接数，最重要的是，Nginx 是免费的并可以商业化，配置使用也比较简单。


选择Nginx的理由也很简单：第一，它可以支持5W高并发连接，第二，内存消耗少，第三，成本低，如果采用F5、NetScaler等硬件负载均衡设备的话，需要大几十万。而Nginx是开源的，可以免费使用并且能用于商业用途。

Nginx 使用场景：



  2. 反向代理
  3. 缓存跟负载均衡
  4. 静态资源服务，通过本地文件系统提供服务；
  5. Keepalived + Nginx 实现高可用


正向代理和反向代理

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。比较通俗的例子。

反向代理

反向代理（Reverse Proxy）方式是指以代理服务器来接受internet上的连接请求，然后将请求转发给内部网络上的服务器，并将从服务器上得到的结果返回给internet上请求连接的客户端，此时代理服务器对外就表现为一个反向代理服务器。对于用户来说只知道这个网址的存在是不知道若干server的！

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负载均衡

一般情况下，客户端发送多个请求到服务器，服务器处理请求，其中一部分可能要操作一些资源比如数据库、静态资源等，服务器处理完毕后，再将结果返回给客户端。这种模式对于早期的系统来说，功能要求不复杂，且并发请求相对较少的情况下还能胜任，成本也低。随着信息数量不断增长，访问量和数据量飞速增长，以及系统业务复杂度持续增加，这种做法已无法满足要求，并发量特别大时，服务器容易崩，比如我们部署的Tomcat服务是有服务瓶颈的。

很明显这是由于服务器性能的瓶颈造成的问题，除了堆机器之外，最重要的做法就是负载均衡(Load Balance)。请求爆发式增长的情况下，单个机器性能再强劲也无法满足要求了，这个时候集群的概念产生了，单个服务器解决不了的问题，可以使用多个服务器，然后将请求分发到各个服务器上，将负载分发到不同的服务器，这就是负载均衡，核心是「分摊压力」。Nginx 实现负载均衡，一般来说指的是将请求转发给服务器集群。

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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由不同的服务器来解析，加快解析速度，降低原来单个服务器的压力。

一般来说，都需要将动态资源和静态资源分开，由于 Nginx 的高并发和静态资源缓存等特性，经常将静态资源部署在 Nginx 上。如果请求的是静态资源，直接到静态资源目录获取资源，如果是动态资源的请求，则利用反向代理的原理，把请求转发给对应后台应用去处理，从而实现动静分离。

使用前后端分离后，可以很大程度提升静态资源的访问速度，即使动态服务不可用，静态资源的访问也不会受到影响。

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Nginx安装

一般情况下有两种安装方式

1. 自动化安装
# 切换至root用户
sudo su root
apt-get install nginx

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查看nginx是否安装成功

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启动nginx

少年: Nginx了解下_nginx_09

启动后，在网页重输入ip地址(重要：可能需要关闭防火墙或者开发指定端口才可以正常访问哦)，即可看到nginx的欢迎页面。至此nginx安装成功

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nginx文件安装完成之后的文件位置：



  • /usr/sbin/nginx：主程序
  • /etc/nginx：存放配置文件
  • /usr/share/nginx：存放静态文件
  • /var/log/nginx：存放日志


卸载nginx

# 彻底卸载nginx
apt-get --purge autoremove nginx
#查看nginx的版本号
nginx -v

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2. 源码安装

安装依赖包

apt-get install gcc
apt-get install libpcre3 libpcre3-dev
apt-get install zlib1g zlib1g-dev
# Ubuntu14.04的仓库中没有发现openssl-dev，由下面openssl和libssl-dev替代
#apt-get install openssl openssl-dev
sudo apt-get install openssl 
sudo apt-get install libssl-dev

安装nginx

cd /usr/local
mkdir nginx
cd nginx
wget http://nginx.org/download/nginx-1.13.7.tar.gz
tar -xvf nginx-1.13.7.tar.gz

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编译nginx

# 进入nginx目录
cd /usr/local/nginx/nginx-1.13.7
# 执行命令
./configure
# 执行make命令
make
# 执行make install命令
make install

此时在/usr/local/nginx目录下主要文件如下：



  • Conf 配置文件
  • Html 静态网页文件
  • Logs 日志文件
  • Sbin 二进制程序


启动nginx

#进入nginx启动目录
cd /usr/local/nginx/sbin
# 启动nginx
./nginx
3. 防火墙

安装之后开启 Nginx，如果系统开启了防火墙，那么需要设置一下在防火墙中加入需要开放的端口，下面列举几个常用的防火墙操作（没开启的话不用管这个）：

systemctl start firewalld  # 开启防火墙
systemctl stop firewalld   # 关闭防火墙
systemctl status firewalld # 查看防火墙开启状态，显示running则是正在运行
firewall-cmd --reload      # 重启防火墙，永久打开端口需要reload一下
# 添加开启端口，--permanent表示永久打开，不加是临时打开重启之后失效
firewall-cmd --permanent --zone=public --add-port=8888/tcp
# 查看防火墙，添加的端口也可以看到
firewall-cmd --list-all

然后设置 Nginx 的开机启动：

systemctl enable nginx

启动 Nginx （其他命令后面有详细讲解）：

systemctl start nginx

然后访问你的 IP，这时候就可以看到 Nginx 的欢迎页面了～ Welcome to nginx！

Nginx 常用命令

Nginx 的命令在控制台中输入 nginx -h 就可以看到完整的命令，这里列举几个常用的命令：


nginx -s reload # 向主进程发送信号，重新加载配置文件，热重启
nginx -s reopen # 重启 Nginx
nginx -s stop # 快速关闭
nginx -s quit # 等待工作进程处理完成后关闭
nginx -T # 查看当前 Nginx 最终的配置
nginx -t -c <配置路径> # 检查配置是否有问题，如果已经在配置目录，则不需要-c


systemctl 是 Linux 系统应用管理工具 systemd 的主命令，用于管理系统，我们也可以用它来对 Nginx 进行管理，相关命令如下：


systemctl start nginx # 启动 Nginx
systemctl stop nginx # 停止 Nginx
systemctl restart nginx # 重启 Nginx
systemctl reload nginx # 重新加载 Nginx，用于修改配置后
systemctl enable nginx # 设置开机启动 Nginx
systemctl disable nginx # 关闭开机启动 Nginx
systemctl status nginx # 查看 Nginx 运行状态


Nginx 配置语法

​​nginx.conf​​结构图可以这样概括：

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main        # 全局配置，对全局生效
├── events  # 配置影响 Nginx 服务器或与用户的网络连接
├── http    # 配置代理，缓存，日志定义等绝大多数功能和第三方模块的配置
│   ├── upstream # 配置后端服务器具体地址，负载均衡配置不可或缺的部分
│   ├── server   # 配置虚拟主机的相关参数，一个 http 块中可以有多个 server 块
│   ├── server
│   │   ├── location  # server 块可以包含多个 location 块，location 指令用于匹配 uri
│   │   ├── location
│   │   └── ...
│   └── ...
└── ...

一个 Nginx 配置文件的结构就像上图 nginx.conf 显示的那样，配置文件的语法规则：



  2. 配置文件由指令与指令块构成；
  3. 每条指令以 ; 分号结尾，指令与参数间以空格符号分隔；
  4. 指令块以 {} 大括号将多条指令组织在一起；
  5. include 语句允许组合多个配置文件以提升可维护性；
  6. 使用 # 符号添加注释，提高可读性；
  7. 使用 $ 符号使用变量；
  8. 部分指令的参数支持正则表达式；


典型配置

Nginx 的典型配置：

user  nginx;                        # 运行用户，默认即是nginx，可以不进行设置
worker_processes  1;                # Nginx 进程数，一般设置为和 CPU 核数一样
error_log  /var/log/nginx/error.log warn;   # Nginx 的错误日志存放目录
pid        /var/run/nginx.pid;      # Nginx 服务启动时的 pid 存放位置

events {
    use epoll;     # 使用epoll的I/O模型(如果你不知道Nginx该使用哪种轮询方法，会自动选择一个最适合你操作系统的)
    worker_connections 1024;   # 每个进程允许最大并发数
}

http {   # 配置使用最频繁的部分，代理、缓存、日志定义等绝大多数功能和第三方模块的配置都在这里设置
    # 设置日志模式
    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  /var/log/nginx/access.log  main;   # Nginx访问日志存放位置

    sendfile            on;   # 开启高效传输模式
    tcp_nopush          on;   # 减少网络报文段的数量
    tcp_nodelay         on;
    keepalive_timeout   65;   # 保持连接的时间，也叫超时时间，单位秒
    types_hash_max_size 2048;

    include             /etc/nginx/mime.types;      # 文件扩展名与类型映射表
    default_type        application/octet-stream;   # 默认文件类型

    include /etc/nginx/conf.d/*.conf;   # 加载子配置项

    server {
        listen       80;       # 配置监听的端口
        server_name  localhost;    # 配置的域名

        location / {
            root   /usr/share/nginx/html;  # 网站根目录
            index  index.html index.htm;   # 默认首页文件
            deny 172.168.22.11;   # 禁止访问的ip地址，可以为all
            allow 172.168.33.44； # 允许访问的ip地址，可以为all
        }

        error_page 500 502 503 504 /50x.html;  # 默认50x对应的访问页面
        error_page 400 404 error.html;   # 同上
    }
}

server 块可以包含多个 location 块，location 指令用于匹配 uri，语法：

location [ = | ~ | ~* | ^~] uri {
  ...
}

指令后面：


= 精确匹配路径，用于不含正则表达式的 uri 前，如果匹配成功，不再进行后续的查找；
^~ 用于不含正则表达式的 uri； 前，表示如果该符号后面的字符是最佳匹配，采用该规则，不再进行后续的查找；
~ 表示用该符号后面的正则去匹配路径，区分大小写；
~* 表示用该符号后面的正则去匹配路径，不区分大小写。跟 ~ 优先级都比较低，如有多个location的正则能匹配的话，则使用正则表达式最长的那个；


如果 uri 包含正则表达式，则必须要有 ~ 或 ~* 标志

Location匹配规则：

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Rewrite

​​rewrite​​是实现URL重定向的重要指令，他根据regex(正则表达式)来匹配内容跳转到replacement，结尾是flag标记

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Nginx 核心流程

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url = 域名+端口+path+param

匹配过程：


1、域名（ip）+端口 ----》定位虚拟机
2、path与location部分匹配， path = 匹配path + 剩余path
3、root：在目录里找path1+path2路径
alias：在目录里找path2路径
若url以/结尾，认为是目录，执行index;否则认为path路径到达文件
4、 proxy_pass=http://172.17.0.4:8081/
proxy_pass= ip:port/
ip:port/时，转发ip+端口+path2路径
ip:port 时，转发ip+端口+path1+path2路径


nginx执行过程验证


server {
listen 80;
server_name process.sowhat.com;
#后台服务原始路径：172.17.0.4:8081/nginx/sowhat/getInfo
#无/，访问路径：http://process.sowhat.com/nginx/sowhat/getInfo
location /nginx/sowhat { #匹配路径/nginx/sowhat，剩余路径/getInfo
proxy_pass http://172.17.0.4:8081;#此处未关闭，​​传递整个路径​​/nginx/sowhat/getInfo到目标ip：port
// proxy_pass http://172.17.0.4:8081/nginx/sowhat;
}
#有/，访问路径：http://process.sowhat.com/dynamic/nginx/sowhat/getInfo
location /dynamic {#匹配路径/dynamic，剩余路径/nginx/sowhat/getInfo
proxy_pass http://172.17.0.4:8081/;#此处关闭，​​只传递​​/nginx/sowhat/getInfo到目标ip：port
}
#访问路径：http://process.sowhat.com/static/a.html —b.html/c.html
location /static { # 匹配路径/static，剩余路径/a.html
# root html/;# ​​root声明​​，在html文件夹，​​查找/static/a.html​​文件
}
#访问路径：http://process.sowhat.com/target/a.html —b.html/c.html
location /target {#匹配路径/target，剩余路径/a.html
alias html/static/;# ​​alias声明​​，在html/static/文件夹，​​查找a.html​​文件
}
}


点缀

1、index执行时机


Root/alias时，若页面请求以/结尾，则认为path只到目录
此时启动index，找目录内的index文件


2、if语句，内置变量：简单的if判断，没有else

3、​​跨域​​：A域名页面，访问B域名，在B服务里加配置：W3C要求，不可跨域，又提出了如何跨域。


​​CORS​​是一个W3C标准，全称是"跨域资源共享"（Cross-origin resource sharing）。 它允许浏览器向跨源服务器，发出XMLHttpRequest请求，从而克服AJAX只能同源使用的限制。
简单请求：
浏览器在跨源AJAX请求的头信息之中，自动在添加一个Origin字段（本次请求来自哪个源 ）。
服务器根据这个值，在许可范围内，则在头信息包含 Access-Control-Allow-Origin 。
复杂请求：
会在正式通信之前，增加一次HTTP查询请求，称为"预检"请求OPTIONS


4、防盗链：自己域名，被其它域名页面访问。防君子：一些文件只可在固定域名访问，不可保存本地跟新网页打开这样的操作。

5、缓存：​​缓存浏览器​​。nginx告诉浏览可以缓存：减少nginx压力

6、压缩： gzip :服务器跟浏览器协商采用何种压缩


对输出到客户端的内容进行压缩，以减小传输文件体积，减少对网络带宽的占用。服务器端要压缩，客户端必须解压缩，这都将占用cpu时间。不过，由于传输内容减小了，传输过程中，各网卡、路由器、交换机对数据包的处理时间也会缩短。​​gzip​​压缩是就在这里赢得了时间。
必须满足以下几个条件：
1、客户端发送的HTTP报头必须含有 ​​Accept-Encoding​​ 字段，且其值包含 ​​gzip​​ 这个压缩类型。一般浏览器都会发 ​​Accept-Encoding:gzip, deflate, sdch​​ 这样的报头。
2、服务器启用了gzip压缩，那么响应头会包含 Content-Encoding:gzip， 客户端根据这个来判断服务器返回的内容是否真正为gzip压缩过的内容。
gzip压缩对文本文件压缩效果非常好（40%～80%），而对图片文件效果甚微。
实际应用中可以考虑对js、html、css格式的文件开启gzip压缩。


7、https配置。

nginx 秘钥生成过程


1、创建服务器私钥，命令会让你输入一个口令：
openssl genrsa -des3 -out server.key 1024
2、创建签名请求的证书（CSR）：
openssl req -new -key server.key -out server.csr
3、在加载SSL支持的Nginx并使用上述私钥时除去必须的口令：
openssl rsa -in server.key -out server_nopass.key
4、最后标记证书使用上述私钥和CSR：
openssl x509 -req -days 365 -in server.csr -signkey server_nopass.key -out server.crt


nginx.Conf文件中：


ssl_certificate /etc/nginx/conf.d/server.crt;
ssl_certificate_key /etc/nginx/conf.d/server_nopass.key;
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8、keepalived来配置nginx主备

Keepalived功能：


管理LVS负载均衡软件
实现LVS集群节点的健康检查
作为系统网络服务的高可用性（failover）


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工作中nginx常用模式：

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Nginx工作模式

​​Nginx​​因它的稳定性、丰富的功能集、示例配置文件和低系统资源的消耗而闻名。

nginx横空出世之前，Apache服务器一直占据web服务器的垄断地位，所以就用对比的方式来解释nginx那么强！ ​​IO多路复用​​

两者性能差别的主要原因在于网络IO模型选择不同，apache使用了​​select​​，而nginx使用了​​epoll​​模型！

举个例子:一个万人村里面选村长，有两种方式:


①，让每个人在纸条上写下自己的名字，然后前村长去收集纸条(一个线程去遍历)，然后得到村长推荐候选人的名单(需要处理的连接)，这就相当于select模型，去轮询每一个连接，并对需要进行处理的连接进行处理！
②，每个人都可以毛遂自荐(每个连接都有可能活跃)，想要竞选的在旁边站成一排(事件触发，放入队列中)，然后就在这几个人中选择(几个待处理的任务)，相当于只要对少量的事件进行处理！


一个是从上万人中循环得到几个进行处理，一个是几个自己站出来直接处理，这种效率相差不是一般的大吧？

​​nginx是基于epoll模型开发​​的，而epoll是基于JAVA NIO的同步非阻塞开发，在高并发情况下能支持更多的连接！

nginx是​​事件驱动​​的，一个主进程跟多个工作进程组成的工作模式，主线程负责循环分配事件，多个工作线程负责事件的处理！

少年: Nginx了解下_nginx_21

参考

一文nginx

ubuntu下安装nginx

nginx下Location跟Rewrite总结

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