Nginx的前世今生

  • 1.Nginx的概述
  • 2.Nginx在Linux下的安装
  • 2.1 环境准备
  • 2.2 Nginx下载
  • 2.3 Nginx安装 (tar)包
  • 2.4 Nginx启动与访问
  • 2.5 docker-compose启动
  • 3. Nginx静态网站部署
  • 3.1 什么是虚拟主机?
  • 3.1.1 Nginx 配置文件的结构
  • 全局设置
  • events
  • http
  • server
  • location
  • 反向代理
  • upstream
  • 3.1.2 基于端口的虚拟主机配置
  • 需求
  • 1. 创建目录及文件
  • 2. 配置虚拟主机
  • 3.访问测试
  • 3.1.3 基于域名的虚拟主机配置
  • 需求
  • 1. 域名与IP绑定:
  • 2. 创建目录及文件
  • 3. 配置虚拟主机
  • 4.Nginx反向代理与负载均衡
  • 4.1 反向代理
  • 4.1.1 什么是反向代理
  • 4.1.2 使用 Nginx 反向代理 Tomcat
  • 需求
  • 启动 Tomcat 容器
  • 配置 Nginx 反向代理
  • 4.2 负载均衡
  • 4.2.1 什么是负载均衡
  • 4.2.2 Nginx 实现负载均衡
  • 4.2.3 Nginx 配置负载均衡
  • 相关配置说明
  • 5. 动静分离配置
  • 6. Gzip压缩
  • 7.nginx 常用命令


1.Nginx的概述

Nginx 是一款高性能的 http 服务器/反向代理服务器及电子邮件(IMAP/POP3)代理服务器。由俄罗斯的程序设计师伊戈尔·西索夫Igor Sysoev)所开发,官方测试 nginx 能够支支撑 5 万并发链接,并且 cpu、内存等资源消耗却非常低,运行非常稳定。

nginx 的 版本和 libssl 不对应_nginx

Nginx 应用场景:

  • http 服务器。Nginx 是一个 http 服务可以独立提供 http 服务。可以做网页静态服务器。
  • 虚拟主机。可以实现在一台服务器虚拟出多个网站。例如个人网站使用的虚拟主机。
  • 反向代理,负载均衡。当网站的访问量达到一定程度后,单台服务器不能满足用户的请求时,需要用多台服务器集群可以使用 nginx 做反向代理。并且多台服务器可以平均分担负载,不会因为某台服务器负载高宕机而某台服务器闲置的情况。

2.Nginx在Linux下的安装

2.1 环境准备

1.需要安装 gcc 的环境

yum install gcc-c++

2.第三方的开发包。
PCRE
PCRE(Perl Compatible Regular Expressions)是一个 Perl 库,包括 perl 兼容的正则表达式库。nginxhttp 模块使用 pcre 来解析正则表达式,所以需要在 linux 上安装 pcre 库。

Centos7 : yum install -y pcre pcre-devel
Ubuntu16.0.4 : apt install libpcre3 libpcre3-dev

注:pcre-devel 是使用 pcre 开发的一个二次开发库。nginx 也需要此库。

zlib
zlib 库提供了很多种压缩和解压缩的方式,nginx 使用 zlibhttp 包的内容进行 gzip,所以需要在 linux 上安装 zlib 库。

yum install -y zlib zlib-devel
apt install zlib1g-dev

OpenSSL
OpenSSL 是一个强大的安全套接字层密码库,囊括主要的密码算法、常用的密钥和证书封装管理功能及 SSL 协议,并提供丰富的应用程序供测试或其它目的使用。nginx 不仅支持 http 协议,还支持 https(即在 ssl 协议上传输 http),所以需要在 linux安装 openssl 库。

yum install -y openssl openssl-devel
apt-get install openssl libssl-dev

2.2 Nginx下载

官方网站下载 [nginx:http://nginx.org/]

2.3 Nginx安装 (tar)包

第一步:把 nginx 的源码包nginx-1.8.0.tar.gz上传到 linux 系统
第二步:解压缩

tar -zxvf nginx-1.8.0.tar.gz

第三步:进入nginx-1.8.0目录 使用 configure 命令创建一 makeFile 文件。

./configure \
--prefix=/usr/local/nginx \
--pid-path=/var/run/nginx/nginx.pid \
--lock-path=/var/lock/nginx.lock \
--error-log-path=/var/log/nginx/error.log \
--http-log-path=/var/log/nginx/access.log \
--with-http_gzip_static_module \
--http-client-body-temp-path=/var/temp/nginx/client \
--http-proxy-temp-path=/var/temp/nginx/proxy \
--http-fastcgi-temp-path=/var/temp/nginx/fastcgi \
--http-uwsgi-temp-path=/var/temp/nginx/uwsgi \
--http-scgi-temp-path=/var/temp/nginx/scgi

执行后可以看到Makefile文件

第四步:编译

make在centos8的环境下回报错,在Ubuntu16.0.4 的环境下正常执行

make

第五步:安装

make install

2.4 Nginx启动与访问

注意:启动nginx 之前,上边将临时文件目录指定为/var/temp/nginx/client, 需要在/var 下创建此 目录

mkdir /var/temp/nginx/client -p

-p 表示创建子目录

进入到Nginx目录下的sbin目录

cd /usr/local/ngiux/sbin

输入命令启动Nginx

./nginx

启动后查看进程

ps aux|grep nginx

地址栏输入虚拟机的IP即可访问(默认为80端口)

nginx 的 版本和 libssl 不对应_Nginx_02

关闭 nginx:

./nginx -s stop
./nginx -s quit

重启 nginx:

1、先关闭后启动。
2、刷新配置文件:
./nginx -s reload

2.5 docker-compose启动

使用Docker 来安装和运行 Nginxdocker-compose.yml 配置如下:

version: '3.1'
services:
  nginx:
    restart: always
    image: nginx
    container_name: nginx
    ports:
      - 8070:80
    volumes:
      - ./conf/nginx.conf:/etc/nginx/nginx.conf
      - ./wwwroot:/usr/share/nginx/wwwroot

docker-compose.yml,同级目录新建conf,wwwroot文件夹

mkdir conf
mkdir wwwroot

cd conf
vim nginx.conf

3. Nginx静态网站部署

3.1 什么是虚拟主机?

虚拟主机,也叫“网站空间”,就是把一台运行在互联网上的物理服务器划分成多个“虚拟”服务器。虚拟主机技术极大的促进了网络技术的应用和普及。同时虚拟主机的租用服务也成了网络时代的一种新型经济形式。

虚拟主机是一种特殊的软硬件技术,它可以将网络上的每一台计算机分成多个虚拟主机,每个虚拟主机可以独立对外提供 www 服务,这样就可以实现一台主机对外提供多个 web 服务,每个虚拟主机之间是独立的,互不影响的。

通过 Nginx 可以实现虚拟主机的配置,Nginx 支持三种类型的虚拟主机配置

  • 基于 IP 的虚拟主机
  • 基于域名的虚拟主机
  • 基于端口的虚拟主机

3.1.1 Nginx 配置文件的结构

# 全局设置
user 	nginx;	#worker进程运行的用户和组
worker_processes 1;	# 指定Nginx开启的子进程数,多核CPU建议设置和CPU数量一样的进程数
error_log	  xxx  level;  #用来定义全局错误日志文件,通常放在var中,level有 debug,info,notice,								   # warn,error,crit
pid          xxx;		# 指定进程id的存储文件位置


#指定工作模式和以及连接上限
events { 
	use epoll;
	worker_connections 1024;
}

http {   # http的配置
	# 负载均衡设置
	upstream xxx{
        
	}
	# 虚拟主机设置
	server{ 
		# ...
	}
	# 可以基于端口,ip,域名设置多个虚拟主机
	server{
		# ...
	}
}

: 每个 server 就是一个虚拟主机

全局设置
user 	nginx;	worker进程运行的用户和组
worker_processes	1;	指定Nginx开启的子进程数,多核CPU建议设置和CPU数量一样的进程数
error_log	  xxx  level;		用来定义全局错误日志文件,通常放在var中,level有 debug,info,notice,										warn,error,crit
pid          xxx;		指定进程id的存储文件位置
events
指定工作模式和以及连接上限

events{
	use epoll;
	worker_connections 1024;
}

use 指定nginx工作模式
	epoll	高效工作模式,linux
	kqueue	高效工作模式, bsd
	poll	标准模式
	select	标准模式

worker_connections 定义nginx每个进程的最大连接数
	正向代理	连接数 * 进程数
	反向代理	连接数 * 进程数 / 4
	linux系统限制最多能同时打开65535个文件,默认上限就是65535,可解除 ulimit -n 65535

use 指定nginx工作模式

  • epoll 高效工作模式,linux
  • kqueue 高效工作模式, bsd
  • poll 标准模式
  • select 标准模式

worker_connections 定义nginx每个进程的最大连接数

  • 正向代理 连接数 * 进程数
  • 反向代理 连接数 * 进程数 / 4
  • linux系统限制最多能同时打开65535个文件,默认上限就是65535,可解除 ulimit -n 65535
http

最核心的模块,主要负责http服务器相关配置,包含server,upstream子模块

include mime.types;设置文件的mime类型
include xxxconfig;	包含其它配置文件,分开规划解耦
default_type  xxx;	设置默认类型为二进制流,文件类型未知时就会使用默认
log_format 	设置日志格式
sendfile		设置高效文件传输模式
keepalive_timeout	设置客户端连接活跃超时
gzip	 	gzip压缩
server

用来指定虚拟主机

listen 	80;		指定虚拟主机监听的端口
server_name localhost;	指定ip地址或域名,多个域名使用空格隔开
charset  	utf-8;		指定网页的默认编码格式
error_page 500 502 /50x.html 指定错误页面
access_log   xxx main;	指定虚拟主机的访问日志存放路径
error_log   xxx main;	指定虚拟主机的错误日志存放路径
root	xxx;		指定这个虚拟主机的根目录
index	xxx;		指定默认首页
location

核心中的核心,以后的主要配置都在这

主要功能:定位url,解析url,支持正则匹配,还能支持条件,实现动静分离

语法

location [modifier]  uri{
    ...
}

modifier 修饰符

  • = 使用精确匹配并且终止搜索
  • ~ 区分大小写的正则表达式
  • ~* 不区分大小写的正则表达式
  • ^~ 最佳匹配,不是正则匹配,通常用来匹配目录

常用指令:
alias 别名,定义location的其他名字,在文件系统中能够找到,如果location指定了正则表达式,alias将会引用正则表达式中的捕获,alias替代lication中匹配的部分,没有匹配的部分将会在文件系统中搜索

反向代理
proxy_pass  URL;	反向代理转发地址,默认不转发header,
					需要转发header则设置proxy_set_header HOST $host;
proxy_method  POST;		转发的方法名
proxy_hide_header Cache-Control;	指定头部不被转发		
proxy_pass_header Cache-Control;	设置哪些头部转发
proxy_pass_request_header on;	设置转发http请求头
proxy_pass_request_body on;	设置转发请求体
upstream

负载均衡模块,通过一个简单的调度算法来实现客户ip到后端服务器的负载平衡

upstream  myproject{
	ip_hash;
    server 127.0.0.1:8000;
	server 127.0.0.1:8001 down;
	server 127.0.0.1:8002 weight=3;
	server 127.0.0.1:8003 backup;
	fair;
  }

负载均衡算法

  • weight 负载权重
  • down 当前server不参与负载均衡
  • backup 其它机器全down掉或满载使用此服务
  • ip_hash 按每个请求的hash结果分配
  • fair 按后端响应时间来分(第三方的)

3.1.2 基于端口的虚拟主机配置

需求
  • Nginx 对外提供 80 和 8080 两个端口监听服务
  • 请求 80 端口则请求 html80 目录下的 html
  • 请求 8080 端口则请求 html8080 目录下的 html
1. 创建目录及文件

/usr/local/docker/nginx/wwwroot 目录下创建 html80html8080 两个目录,并分辨创建两个 index.html 文件

2. 配置虚拟主机

修改Nginx 的配置文件:/usr/local/nginx/conf/nginx.conf

server {
                listen       80; # 监听的端口
                server_name  172.16.0.192/; # 域名或ip
                location / {	# 访问路径配置
                    root    /usr/share/nginx/wwwroot/html80;# 根目录
                    index  index.html index.htm; # 默认首页
                }
                error_page   500 502 503 504  /50x.html;	# 错误页面
                location = /50x.html {
                    root   html;
                }
            }

     server {
        listen       8080; # 监听的端口
        server_name  172.16.0.192/; # 域名或ip
        location / {	# 访问路径配置
         # 使用 root 指令指定虚拟主机目录即网页存放目录
	     # 比如访问 http://ip/index.html 将找到 /usr/local/docker/nginx/wwwroot/html80/index.html
	     # 比如访问 http://ip/item/index.html 将找到 /usr/local/docker/nginx/wwwroot/html80/item/index.html
            root   /usr/share/nginx/wwwroot/html8080;# 根目录
            index  regist.html; # 默认首页
        }
        error_page   500 502 503 504  /50x.html;	# 错误页面
        location = /50x.html {
            root   html;
        }
    }
3.访问测试
  • 地址栏输入http://172.16.0.192:80 可以看到首页面
  • 地址栏输入http://172.16.0.192:8080 可以看到注册页面

3.1.3 基于域名的虚拟主机配置

需求
  • 两个域名指向同一台 Nginx 服务器,用户访问不同的域名显示不同的网页内容
  • 两个域名是 www.zysheep.com regist.zysheep.com
  • Nginx 服务器使用虚拟机 172.16.0.192
1. 域名与IP绑定:
  • 一个域名对应一个 ip 地址,一个 ip 地址可以被多个域名绑定。
  • 本地测试可以修改 hosts 文件(C:\Windows\System32\drivers\etc
  • 可以配置域名和 ip 的映射关系,如果 hosts文件中配置了域名和 ip 的对应关系,不需要走dns 服务器。
172.16.0.192  www.zysheep.com                  
172.16.0.192  regist.zysheep.com
2. 创建目录及文件

/usr/local/docker/nginx/wwwroot 目录下创建 htmlservicehtmlweb 两个目录,并分辨创建两个 index.html 文件

3. 配置虚拟主机

做好域名指向后,修改nginx配置文件

server {
        listen       80;
        server_name  www.zysheep.com;
        location / {
            root   /usr/share/nginx/wwwroot/htmlservice;
            index  index.html;
        }
    }
    server {
        listen       80;
        server_name  regist.zysheep.com;
        location / {
            root   /usr/share/nginx/wwwroot/htmlweb;
            index  regist.html;
        }
    }

执行以下命令,刷新配置

./nginx -s reload

4.Nginx反向代理与负载均衡

4.1 反向代理

4.1.1 什么是反向代理

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。

首先我们先理解正向代理,如下图:

nginx 的 版本和 libssl 不对应_java_03

正向代理是针对你的客户端,而反向代理是针对服务器的,如下图

nginx 的 版本和 libssl 不对应_java_04


nginx 的 版本和 libssl 不对应_虚拟主机_05

4.1.2 使用 Nginx 反向代理 Tomcat

需求
  • 两个 tomcat 服务通过 nginx 反向代理
  • nginx 服务器:http://172.16.0.192:80
  • tomcat1 服务器:http://172.16.0.192:9090
  • tomcat2 服务器:http://172.16.0.192:9091
启动 Tomcat 容器

启动两个 Tomcat 容器,映射端口为 9090 9091docker-compose.yml 如下:

version: '3'
services:
  tomcat1:
    image: tomcat
    container_name: tomcat1
    ports:
      - 9090:8080

  tomcat2:
    image: tomcat
    container_name: tomcat2
    ports:
      - 9091:8080
配置 Nginx 反向代理

修改 /usr/local/docker/nginx/conf 目录下的 nginx.conf 配置文件:

user  nginx;
worker_processes  8;

events {
    worker_connections  1024;
}

http {
    include       mime.types;
    default_type  application/octet-stream;
    sendfile        on;
    keepalive_timeout  65;
	# 配置一个代理即 tomcat1 服务器
	upstream tomcatServer1 {
		server 172.16.0.192:9090;
	}

	# 配置一个代理即 tomcat2 服务器
	upstream tomcatServer2 {
		server 172.16.0.192:9091;
	}

	# 配置一个虚拟主机
	server {
		listen 80;
		server_name zysheep.cn;
		location / {
				# 域名 zysheep.cn 的请求全部转发到 tomcat_server1 即 tomcat1 服务上
				proxy_pass http://tomcatServer1;
				# 欢迎页面,按照从左到右的顺序查找页面
				index index.jsp index.html index.htm;
		}
	}

	server {
		listen 80;
		server_name zysheep.cn;

		location / {
			# 域名 zysheep.cn 的请求全部转发到 tomcat_server2 即 tomcat2 服务上
			proxy_pass http://tomcatServer2;
			index index.jsp index.html index.htm;
		}
	}
}

4.2 负载均衡

4.2.1 什么是负载均衡

负载均衡 建立在现有网络结构之上,它提供了一种廉价有效透明的方法扩展网络设备和服务器的带宽、增加吞吐量、加强网络数据处理能力、提高网络的灵活性和可用性。

负载均衡,英文名称为Load Balance,其意思就是分摊到多个操作单元上进行执行,例如Web服务器、FTP服务器、企业关键应用服务器和其它关键任务服务器等,从而共同完成工作任务。

4.2.2 Nginx 实现负载均衡

  • nginx 作为负载均衡服务器,用户请求先到达 nginx,再由 nginx 根据负载配置将请求转发至 tomcat 服务器
  • nginx 负载均衡服务器:172.16.0.192:80
  • tomcat1 服务器:172.16.0.192:9090
  • tomcat2 服务器:172.16.0.192:9091

4.2.3 Nginx 配置负载均衡

修改 /usr/local/docker/nginx/conf目录下的 nginx.conf 配置文件:

upstream tomcat-zysheep{
	server 172.16.0.192:9090 weight=2;
	server 172.16.0.192:9091;
	server 172.16.0.192:9092;

    }

    server {
        listen       80; # 默认端口号
        server_name   www.zysheep.cn; # 域名 或者ip
        
	location / {        # 访问路径配置
	    # root   index;# 根目录
        proxy_pass http://tomcat-zysheep;	
	    index  index.jsp index.html index.htm; # 默认访问的资源名称(从左到右依次访问)
        }

        error_page   500 502 503 504  /50x.html; # 默认访问的错误页面
        location = /50x.html {
            root   html;
        }       
    }

地址栏输入http:// www.zysheep.cn / 刷新观察每个网页的标题,看是否不同。
经过测试,三台服务器出现的概率各为33.3333333%,交替显示。
如果其中一台服务器性能比较好,想让其承担更多的压力,可以设置权重。

相关配置说明

# 定义负载均衡设备的 Ip及设备状态 
upstream tomcat-zysheep {
    server 172.16.0.192:9090 down;
    server 172.16.0.192:8080 weight=2;
    server 172.16.0.192:6060;
    server 172.16.0.192:7070 backup;
}

在需要使用负载的 Server 节点下添加

proxy_pass http://tomcat-zysheep;
  • upstream:每个设备的状态:
  • down:表示当前的 server 暂时不参与负载
  • weight:默认为 1 weight 越大,负载的权重就越大。
  • max_fails:允许请求失败的次数默认为 1 当超过最大次数时,返回 proxy_next_upstream 模块定义的错误
  • fail_timeout:max_fails 次失败后,暂停的时间。
  • backup:其它所有的非 backup 机器 down 或者忙的时候,请求 backup 机器。所以这台机器压力会最轻

5. 动静分离配置

将js、图片、css、静态html等资源和动态接口服务分离开来,达到提升访问速度的目的。

upstream ffsServer {
        server localhost:8080;
    }
    server {
        listen       8089;
        server_name  localhost;
        # uri路径带 /static/ 的走nginx静态资源请求
        location /static/ {
            root D:/Development_software/dev_utils/nginx_ut/nginx-1.18.0/html;
            # 在html目录中创建一个static目录存放静态资源。 
        }
        # 其他请求代理到后端服务请求
        location / {
            proxy_pass http://ffsServer;
        }
    }

root:指定web的家目录,在定义location的时候,文件的绝对路径等于 root+location

nginx 的 版本和 libssl 不对应_虚拟主机_06

6. Gzip压缩

GZIP 是规定的三种标准 HTTP 压缩格式之一,对于文本文件,GZip 的效果非常明显,开启后传输所需流量大约会降至 1/4 ~ 1/3。

目前绝大多数的网站都在使用 GZIP 传输 HTML、CSS、JavaScript 等资源文件,主流的浏览器也都支持 gzip 压缩,可以通过请求头中的 Accept-Encoding 查看浏览器支持的压缩类型。

没有压缩时响应头中会有 Content-Length:*******,压缩后响应头中会有 Content-Encoding:*****

没有压缩时响应头

压缩后响应头

nginx 的 版本和 libssl 不对应_java_07

nginx 的 版本和 libssl 不对应_nginx_08

下面使用 nginx 反向代理目标服务器,然后在 nginx.conf 配置 gzip 压缩:

...
    #keepalive_timeout  0;
    keepalive_timeout  65;
 
    #gzip  on;
    gzip                    on;
    gzip_http_version       1.1;        
    gzip_comp_level         5;
    gzip_min_length         100;
    gzip_types text/csv text/xml text/css text/plain text/javascript application/javascript application/x-javascript application/json application/xml;
 
    server {
        listen       80;
        #本虚拟主机域名,多个时使用空格隔开,默认为 localhost,修改为跨域请求目标的域名,如 www.w3school.com.cn
        server_name  192.168.1.20;
 
        #charset koi8-r;
...
  • gzip:开启或者关闭 gzip 模块,默认值为 off,可配置为 on / off
  • gzip_http_version:启用 GZip 所需的 HTTP 最低版本,默认值为HTTP/1.1
  • gzip_comp_level:压缩级别,级别越高压缩率越大,当然压缩时间也就越长(传输快但比较消耗 cpu),默认值为 1,压缩级别取值为1-9。
  • gzip_min_length:设置允许压缩的页面最小字节数,Content-Length 小于该值的请求将不会被压缩,默认值 0。当设置的值较小时,压缩后的长度可能比原文件大,建议设置 1000 以上(这里是故意降低了阀值)。
  • gzip_types:要采用 gzip 压缩的文件类型 (MIME类型),默认值为 text/html(默认不压缩js/css)。(注意:需要压缩的类型都可以通过响应头中的 Content-Type 查看,如 js 类型为 Content-Type:application/javascript,需要压缩 js 时,则这个值必须配置在 gzip_types 中,同时满足其他条件时,就会生效压缩。)

7.nginx 常用命令

start nginx.exe //启动
nginx.exe -s reload //重启
nginx.exe -s stop //快速停止
nginx.exe -s quit //完整有序停止