Nginx实战（安装部署、常用命令、反向代理、负载均衡、动静分离）

news2024/11/15 8:21:54

文章目录

  • 1. nginx安装部署
    • 1.1 windows安装包
    • 1.2 linux-源码编译
    • 1.3 linux-docker安装
  • 2. nginx介绍
    • 2.1 简介
    • 2.2 常用命令
    • 2.3 nginx运行原理
      • 2.3.1 mater和worker
      • 2.3.3 Nginx 的工作原理
    • 2.4 nginx的基本配置文件
      • 2.4.1 location指令说明
  • 3. nginx案例
    • 3.1 nginx-反向代理案例01
    • 3.2 nginx-反向代理案例02
    • 3.3 nginx-负载均衡
    • 3.4 nginx-动静分离

1. nginx安装部署

1.1 windows安装包

下载到本地E:\nginx-1.24.0，直接解压，启动即可

参考: https://blog.csdn.net/weixin_44251179/article/details/129700793

./nginx 启动
./nginx -s stop 快速停止
./nginx -s quit 优雅关闭，在退出前完成已经接受的连接请求
./nginx -s reload 重新加载配置

在这里插入图片描述

1.2 linux-源码编译

参考: https://www.yuque.com/wexiao/nginx/aprmou#oVdwh

1、下载源码包.tar.gz放到linux操作系统 … 目录下，使用tar -zxvf解压缩

2、安装Nginx需要C语言编译器等环境

 	安装 gcc		 yum install -y gcc
 	安装perl库	 	yum install -y pcre pcre-devel  
 	安装zlib库 	yum install -y zlib zlib-devel

3、编译执行

./configure --prefix=/usr/local/nginx
make
make install

4、查看 /usr/local目录，确定安装成功

在这里插入图片描述

5、启动Nginx

cd /usr/local/nginx/sbin  
./nginx

默认监听80端口，如果被占用，要么该端口，要么杀对应进程

1.3 linux-docker安装

1、下载镜像
	docker pull nginx
2、启动容器
	docker run -d --name=mynginx --restart=always -p 80:80 nginx
3、停止容器
	docker stop 容器名称或容器id

# 查看nginx安装位置
	which nginx   	/usr/sbin/nginx
# 查找nginx配置文件的位置
	nginx -t 		nginx: the configuration file /etc/nginx/nginx.conf syntax is ok
# 从 / 根目录下查找文件名为 nginx.conf 的文件
	find / -name nginx.conf

2. nginx介绍

2.1 简介

Nginx是高性能的HTTP和反向代理的web服务器，处理高并发能力是十分强大的，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。其特点是占有内存少，并发能力强，事实上nginx的并发能力确实在同类型的网页服务器中表现较好，中国大陆使用nginx网站用户有：百度、京东、新浪、网易、腾讯、淘宝等。

  • 正向代理
    如果把局域网外的 Internet想象成一个巨大的资源库，则局域网中的客户端要访问Internet，则需要通过代理服务器来访问，这种代理服务就称为正向代理。简单一点：通过代理服务器来访问服务器的过程 就叫 正向代理。需要在客户端配置代理服务器进行指定网站访问
  • 反向代理
    反向代理，其实客户端对代理是无感知的，因为客户端不需要任何配置就可以访问。我们只需要将请求发送到反向代理服务器，由反向代理服务器去选择目标服务器获取数据后，在返回给客户端，此时反向代理服务器和目标服务器对外就是一个服务器，暴露的是代理服务器地址，隐藏了真实服务器 IP 地址。

2.2 常用命令

./nginx				启动 nginx
./nginx -s stop 	快速停止
./nginx -s quit 	优雅关闭，在退出前完成已经接受的连接请求
./nginx -s reload	重新加载 nginx(在目录：/usr/local/nginx/sbin 下执行命令，不需要重启服务器，自动编译)
which nginx   		查看nginx安装位置（/usr/sbin/nginx）
nginx -t 			查找nginx配置文件的位置（nginx: the configuration file /etc/nginx/nginx.conf syntax is ok）

2.3 nginx运行原理

image-20220429201217315

2.3.1 mater和worker

nginx 启动后，是由两个进程组成的。master（管理者）和worker（工作者）。一个nginx 只有一个master。但可以有多个worker

在这里插入图片描述

Nginx 采用事件驱动架构，其主要组件包括：

​ Master 进程（Master Process）：负责管理 Worker 进程，接受来自管理员的信号，并处理配置文件的加载和重新加载。
​ Worker 进程（Worker Processes）：实际处理客户端请求的进程。Nginx 通常有多个 Worker 进程，每个进程都能够独立地处理连接和请求。这种多进程的设计使得 Nginx 能够充分利用多核处理器和多线程的优势。
​ 配置文件（Configuration Files）：Nginx 使用简洁而灵活的配置文件来定义服务器的行为。配置文件通常包括全局配置、HTTP 模块配置、Server 配置以及 Location 配置。

img

2.3.3 Nginx 的工作原理

当客户端发送请求到 Nginx 服务器时，Nginx 的工作过程可以分为以下几个步骤：

​ 接受连接（Accept Connections）：Master 进程负责监听端口并接受客户端的连接请求。
​ 选择 Worker 进程（Choose Worker Processes）：Master 进程会将新连接分配给空闲的 Worker 进程，或者根据一定的负载均衡策略分配连接。
​ 处理请求（Process Request）：Worker 进程接收到连接后，会从连接读取请求并将其传递给相应的处理模块。根据配置，Nginx 可以处理静态文件、代理请 求、负载均衡以及其他各种任务。
​ 生成响应（Generate Response）：处理模块根据请求生成相应的响应，并将其发送回客户端。
​ 关闭连接（Close Connection）：一旦请求完成，连接可以保持活动状态以便复用，或者被关闭以释放资源。

2.4 nginx的基本配置文件

/usr/local/nginx/conf/nginx.conf

nginx 配置文件有三部分组成
第一部分：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。
比如上面第一行配置的：worker_processes 1;

第二部分：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。
上述例子就表示每个 work process 支持的最大连接数为 1024,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。

第三部分：http块

​ 这算是 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这里。

需要注意的是：http 块也可以包括 http全局块、server 块。

#允许进程数量，建议设置为cpu核心数或者auto自动检测，注意Windows服务器上虽然可以启动多个processes，但是实际只会用其中一个
worker_processes  1; 

events {
    #单个进程最大连接数（最大连接数=连接数*进程数）
    #根据硬件调整，和前面工作进程配合起来用，尽量大，但是别把cpu跑到100%就行。
    worker_connections  1024;
}

http {
    #文件扩展名与文件类型映射表(是conf目录下的一个文件)
    include       mime.types;
    #默认文件类型，如果mime.types预先定义的类型没匹配上，默认使用二进制流的方式传输
    default_type  application/octet-stream;
    #sendfile指令指定nginx是否调用sendfile 函数（zero copy 方式）来输出文件，对于普通应用，必须设为on。如果用来进行下载等应用磁盘IO重负载应用，可设置为off，以平衡磁盘与网络IO处理速度。
    sendfile        on; 
     #长连接超时时间，单位是秒
    keepalive_timeout  65;

    server {					#虚拟主机的配置
        listen       80;		#监听端口
        server_name  localhost; #域名，可以有多个，用空格隔开
        location / {			#配置根目录以及默认页面
            root   html;
            index  index.html index.htm;
        }
        error_page   500 502 503 504  /50x.html;  #出错页面配置
        location = /50x.html {   #/50x.html文件所在位置
            root   html;
        }
    }
}

2.4.1 location指令说明

该指令用于匹配 URL，lcation 是有顺序的，会根据不同请求配置的优先级来匹配的location 处理。

语法如下：
location [=|~|~*|^~|@] pattern{……}

    =    # 表示精确匹配，优先级也是最高的【精确匹配】 
    ^~   # 表示uri以某个常规字符串开头,只匹配普通字符串，不匹配正则表达式 【前缀匹配】
    ~    # 表示区分大小写的正则匹配  【正则表达式匹配】
    ~*   # 表示不区分大小写的正则匹配 【正则表达式匹配】
    !~   # 表示区分大小写不匹配的正则 【正则表达式匹配取反】
    !~*  # 表示不区分大小写不匹配的正则【正则表达式匹配取反】
    /    # 通用匹配，任何请求都会匹配到
    @    # 内部服务跳转
	注意：如果 uri 包含正则表达式，则必须要有 ~ 或者 ~*标识。
	
匹配优先级：
	1、匹配优先级为：从上（=）至下（@）优先级依次递减，也就是说“=”的优先级最高，“@”优先级最低。
	2、多个location配置的情况下匹配顺序为：首先匹配 =，其次匹配^~, 其次是按正则匹配，最后是交给 通用匹配。当有匹配成功时候，停止匹配，按当前匹配规则处理请求。
	
	
案例1：
location = /abc/ { # 内容要同表达式完全一致才匹配成功
  .....
}
# http://abc.com/abc 		[匹配成功]
# http://abc.com/abc/index 	[匹配失败]

案例2：
location ~ /Abc/ { # 执行正则匹配，区分大小写
  .....
}
# http://abc.com/Abc/ 	[匹配成功]
# http://abc.com/abc/ 	[匹配失败]

案例3：
location ~* /Abc/ {	# 执行正则匹配，忽略大小写
  .....
}
# http://abc.com/Abc/ [匹配成功]
# http://abc.com/abc/ [匹配成功]

案例4：
location ^~ /index/ { # 以 /index/ 开头的请求，都会匹配上
  .....
}
# http://abc.com/index/index.page   [匹配成功]
# http://abc.com/error/error.page 	[匹配失败]

案例5：
location /index/ {	# 不加任何规则时，默认是大小写敏感，前缀匹配，相当于加了“~”与“^~”
  ......
}
# http://abc.com/index  			[匹配成功]
# http://abc.com/index/index.page   [匹配成功]
# http://abc.com/test/index  		[匹配失败]
# http://abc.com/Index  			[匹配失败]

案例6：
location /index/ {	# “@”，nginx内部跳转
  error_page 404 @index_error;
}
location @index_error {
  .....
}
# 以 /index/ 开头的请求，如果链接的状态为 404。则会匹配到 @index_error 这条规则上。

3. nginx案例

3.1 nginx-反向代理案例01

实现效果：在本地打开浏览器，在浏览器地址栏输入地址 www.zp.com，跳转到 liunx 系统 tomcat 主页面

在这里插入图片描述

1、服务器安装tomcat

docker search tomcat
docker pull tomcat
docker run --name mytomcat -d -p 18080:8080 tomcat # 对外提供18080端口

外网访问404：原因是查tomcat目录下的webapps文件夹下为空，但是多了个webapps.dist，解决办法详见：https://blog.csdn.net/mo_sss/article/details/131878812

保证外网直接可访问：

在这里插入图片描述

2、windows 系统的 host 文件进行域名和 ip 对应关系的配置

在这里插入图片描述

3、在 nginx 进行请求转发的配置（反向代理配置）

在这里插入图片描述

4、最终效果

在这里插入图片描述

3.2 nginx-反向代理案例02

实现效果：服务器统一对外提供接口8001，通过nginx 反向代理实现根据访问的路径跳转到不同端口的tomcat服务
访问 http://172.21.231.207:8001/edu/ 直接跳转到 127.0.0.1:18080的访问页
访问 http://172.21.231.207:8001/vod/ 直接跳转到 127.0.0.1:28080的访问页

1、部署2个tomcat服务，指定2个不同的端口18080、28080，并准备好测试a.html，放到不同tomcat服务的目录下，分别是 18080的/webapp/vod、 28080的/webapp/edu，达到外网可以访问的效果。
在这里插入图片描述

2、修改nginx的配置文件

在这里插入图片描述

3、最终效果
在这里插入图片描述

3.3 nginx-负载均衡

实现效果: 浏览器地址栏输入地址 http://172.21.231.207:8001/vod/a.html，实现负载均衡效果，平均18080 和 28080 端口中

1、准备条件：2台tomcat部署不同端口的服务，分别18080、28080端口，在webapps都建立/vod/a.html文件，外网可正常访问

在这里插入图片描述

2、修改nginx配置文件，进行负载均衡的配置，对外统一提供接口8001

在这里插入图片描述

3、效果

在这里插入图片描述

4、nginx 分配服务器策略

a. 轮询（默认）
upstream myserver {
        server 172.21.231.207:18080; 
        server 172.21.231.207:28080 down;
    }
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。

b. weight
weight 代表权重, 默认为 1,权重越高被分配的客户端越多
upstream myserver {
        server 172.21.231.207:18080 weight=10;  
        server 172.21.231.207:28080 weight=10;
    }

c. ip_hash
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
upstream myserver {
		ip_hash;
        server 172.21.231.207:18080 weight=10; 
        server 172.21.231.207:28080 weight=10;
    }
    
d. fair（第三方）
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 myserver {					
        server 208.208.128.122:8081 ;   
        server 208.208.128.122:8082 ;
        fair; 													
    }

3.4 nginx-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：

1、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；

2、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。

在这里插入图片描述

1、准备工作：在Linux 系统中准备 静态资源，用于进行访问。

在这里插入图片描述

2、nginx配置：

在这里插入图片描述

3、效果：访问静态资源

在这里插入图片描述

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