前言

1. 学习视频：尚硅谷Nginx教程（亿级流量nginx架构设计）
2. 本内容仅用于个人学习笔记，如有侵扰，联系删
3. 学习文档：
   • 云原生系列 - Nginx(基础篇)
   • 云原生系列 - Nginx(高级篇)

一、扩容

通过扩容提升整体吞吐量

1、单机垂直扩容：硬件资源增加

云服务资源增加
整机：IBM、浪潮、DELL、HP等
CPU/主板：更新到主流
网卡：10G/40G网卡
磁盘：SAS(SCSI) HDD（机械）、HHD（混合）、SATA SSD、PCI-e SSD、 MVMe SSD
SSD
多副本机制
系统盘/热点数据/数据库存储
HDD
冷数据存储

2、水平扩展：集群化

2.1、会话管理

2.1.1、Nginx高级负载均衡

• ip_hash:
  适用于中小型的项目，问题:

  1. ip 集中
  2. 后端转发的服务器宕机，关键数据的丢失，session)

     upstream httpds {
     ip_hash;
     server 192.168.119.128;
     server 192.168.119.129;
     }
  
  
      server {
          listen       80;
          server_name  localhost;
  
          location / {
  	    proxy_pass http://httpds;
  
        	# root   html;
          }
      
      
         location ~*/(css|img|js) {
       
          root   /usr/local/nginx/html;
  
      }
  

• hash $cookie_jsessionid;

  1. 登录系统，会下发一个文件->客户端
  2. 客户端携带这个 cookie 去访问服务
  3. tomcat，java 才会下发 jsessionid，如果是其他服务，没有携带这个字段，所以没法进行hash

     upstream httpds {
     hash $cookie_jsessionid;
     server 192.168.119.128;
     server 192.168.119.129;
     }
  
  
      server {
          listen       80;
          server_name  localhost;
  
          location / {
  	    proxy_pass http://httpds;
  
        	# root   html;
          }
      
      
         location ~*/(css|img|js) {
       
          root   /usr/local/nginx/html;
  
      }
  

• hash $request_uri;

  1. 某些终端设备不支持 cookie 的情况
  2. 资源不平均分配

     upstream httpds {
     hash $request_uri;
     server 192.168.119.128;
     server 192.168.119.129;
     }
  
  
      server {
          listen       80;
          server_name  localhost;
  
          location / {
  	    proxy_pass http://httpds;
  
        	# root   html;
          }
      
      
         location ~*/(css|img|js) {
       
          root   /usr/local/nginx/html;
  
      }
  

• 使用lua逻辑定向分发:

  1. 使用 lua 对nginx 进行2次开发

• Redis + SpringSession

2.1.2、使用sticky模块完成对Nginx的负载均衡

使用参考
http://nginx.org/en/docs/http/ngx_http_upstream_module.html#sticky

tengine中有session_sticky模块我们通过第三方的方式安装在开源版本中

sticky是第三方模块，需要重新编译Nginx，他可以对Nginx这种静态文件服务器使用基于cookie的负载均衡

1. 下载模块

   项目官网
   https://bitbucket.org/nginx-goodies/nginx-sticky-module-ng/src/master/

   另外一个版本

   https://github.com/bymaximus/nginx-sticky-module-ng

   下载

   https://bitbucket.org/nginx-goodies/nginx-sticky-module-ng/get/1.2.6.zip

2. 上传解压

3. 重新编译Nginx

   依赖openssl-devel

   进到源码目录重新编译

   ./configure --prefix=/usr/local/nginx --add-module=/root/nginx-goodies-nginx-sticky-module-ng-c78b7dd79d0d
   

   执行make

   如遇报错修改源码

   

   打开 ngx_http_sticky_misc.c文件

   在12行添加

   #include <openssl/sha.h>
   #include <openssl/md5.h>
   

   备份之前的程序

   mv /usr/local/nginx/sbin/nginx /usr/local/nginx/sbin/nginx.old
   

   把编译好的Nginx程序替换到原来的目录里，编译(make)好的文件一般都存放于/usr/local/nginx/objs目录下

   cp objs/nginx /usr/local/nginx/sbin/
   

   升级检测

   make upgrade
   

   检查程序中是否包含新模块

   nginx -V
   

   配置方法

   upstream httpget {
   
   sticky name=route expires=6h;
   
   server 192.168.119.128;
   server 192.168.119.129;
   }
   

2.2、KeepAlive

在http协议header中可以看到当前连接状态

2.2.1、测试工具charles

下载地址

https://www.charlesproxy.com/assets/release/4.6.2/charles-proxy-4.6.2-win64.msi?k=fc1457e312

官网

https://www.charlesproxy.com

1)、什么时候使用？

明显的预知用户会在当前连接上有下一步操作

复用连接，有效减少握手次数，尤其是https建立一次连接开销会更大

2)、什么时候不用？

访问内联资源一般用缓存，不需要keepalive

长时间的tcp连接容易导致系统资源无效占用

3)、对客户端使用keepalive

• keepalive_time

  限制keepalive保持连接的最大时间

  1.19.10新功能

• keepalive_timeout

  用于设置Nginx服务器与客户端保持连接的超时时间

  用于踢出不活动连接

  keepalive_timeout = 0 即关闭

  • send_timeout 10; 10秒
  • send_timeout 10 10; 同时下发一个header 告诉浏览器

• send_timeout

  两次向客户端写操作之间的间隔 如果大于这个时间则关闭连接 默认60s

  此处有坑，注意耗时的同步操作有可能会丢弃用户连接

  该设置表示Nginx服务器与客户端连接后，某次会话中服务器等待客户端响应超过10s，就会自动关闭连接。

• keepalive_request

  默认1000

  单个连接中可处理的请求数

• keepalive_disable

  不对某些浏览器建立长连接

  默认msie6

  http {
      include       mime.types;
      default_type  application/octet-stream;
  
      sendfile        on;
  
  
      keepalive_timeout  65 65; #超过这个时间 没有活动，会让keepalive失效 
      keepalive_time 1h; # 一个tcp连接总时长，超过之后 强制失效
    
      send_timeout 60;# 默认60s  此处有坑！！ 系统中 若有耗时操作，超过 send_timeout 强制断开连接。 注意：准备过程中，不是传输过程
  
  
      keepalive_requests 1000;  #一个tcp复用中 可以并发接收的请求个数
  

2.3、对上游服务器使用keepalive

首先需要配置使用http1.1协议。以便建立更高效的传输，默认使用http1.0，在http1.0中需要配置header才能

在Upstream中所配置的上游服务器默认都是用短连接，即每次请求都会在完成之后断开

2.3.1、相关配置

1)、upstream中配置

配置

• keepalive 100;

  向上游服务器的保留连接数

• keepalive_timeout

  连接保留时间

• keepalive_requests

  一个tcp复用中 可以并发接收的请求个数

2)、server中配置

• proxy_http_version 1.1;
  配置http版本号
  默认使用http1.0协议，需要在request中增加”Connection： keep-alive“ header才能够支持，而HTTP1.1默认支持。
• proxy_set_header Connection “”;
  清除close信息

2.4、AB安装

yum install httpd-tools

参数说明：

• -n 即requests，用于指定压力测试总共的执行次数。
• -c 即concurrency，用于指定的并发数。
• -t 即timelimit，等待响应的最大时间(单位：秒)。
• -b 即windowsize，TCP发送/接收的缓冲大小(单位：字节)。
• -p 即postfile，发送POST请求时需要上传的文件，此外还必须设置-T参数。
• -u 即putfile，发送PUT请求时需要上传的文件，此外还必须设置-T参数。
• -T 即content-type，用于设置Content-Type请求头信息，例如：application/x-www-form-urlencoded，默认值为text/plain。
• -v 即verbosity，指定打印帮助信息的冗余级别。
• -w 以HTML表格形式打印结果。
• -i 使用HEAD请求代替GET请求。
• -x 插入字符串作为table标签的属性。
• -y 插入字符串作为tr标签的属性。
• -z 插入字符串作为td标签的属性。
• -C 添加cookie信息，例如：“Apache=1234”(可以重复该参数选项以添加多个)。
• -H 添加任意的请求头，例如：“Accept-Encoding: gzip”，请求头将会添加在现有的多个请求头之后(可以重复该参数选项以添加多个)。
• -A 添加一个基本的网络认证信息，用户名和密码之间用英文冒号隔开。
• -P 添加一个基本的代理认证信息，用户名和密码之间用英文冒号隔开。
• -X 指定使用的和端口号，例如:“126.10.10.3:88”。
• -V 打印版本号并退出。
• -k 使用HTTP的KeepAlive特性。
• -d 不显示百分比。
• -S 不显示预估和警告信息。
• -g 输出结果信息到gnuplot格式的文件中。
• -e 输出结果信息到CSV格式的文件中。
• -r 指定接收到错误信息时不退出程序。
• -h 显示用法信息，其实就是ab -help。

2.4.1、直连nginx

Server Software:        nginx/1.21.6
Server Hostname:        192.168.44.102
Server Port:            80

Document Path:          /
Document Length:        16 bytes

Concurrency Level:      30
Time taken for tests:   13.035 seconds
Complete requests:      100000
Failed requests:        0
Write errors:           0
Total transferred:      25700000 bytes
HTML transferred:       1600000 bytes
Requests per second:    7671.48 [#/sec] (mean)
Time per request:       3.911 [ms] (mean)
Time per request:       0.130 [ms] (mean, across all concurrent requests)
Transfer rate:          1925.36 [Kbytes/sec] received

Connection Times (ms)
              min  mean[+/-sd] median   max
Connect:        0    0   0.4      0      12
Processing:     1    3   1.0      3      14
Waiting:        0    3   0.9      3      14
Total:          2    4   0.9      4      14

Percentage of the requests served within a certain time (ms)
  50%      4
  66%      4
  75%      4
  80%      4
  90%      5
  95%      5
  98%      6
  99%      7
 100%     14 (longest request)

2.4.2、反向代理

Server Software:        nginx/1.21.6
Server Hostname:        192.168.44.101
Server Port:            80

Document Path:          /
Document Length:        16 bytes

Concurrency Level:      30
Time taken for tests:   25.968 seconds
Complete requests:      100000
Failed requests:        0
Write errors:           0
Total transferred:      25700000 bytes
HTML transferred:       1600000 bytes
Requests per second:    3850.85 [#/sec] (mean)
Time per request:       7.790 [ms] (mean)
Time per request:       0.260 [ms] (mean, across all concurrent requests)
Transfer rate:          966.47 [Kbytes/sec] received

Connection Times (ms)
              min  mean[+/-sd] median   max
Connect:        0    0   0.2      0      13
Processing:     3    8   1.4      7      22
Waiting:        1    7   1.4      7      22
Total:          3    8   1.4      7      22

Percentage of the requests served within a certain time (ms)
  50%      7
  66%      8
  75%      8
  80%      8
  90%      9
  95%     10
  98%     12
  99%     13
 100%     22 (longest request)

2.4.3、直连Tomcat

Server Software:        
Server Hostname:        192.168.44.105
Server Port:            8080

Document Path:          /
Document Length:        7834 bytes

Concurrency Level:      30
Time taken for tests:   31.033 seconds
Complete requests:      100000
Failed requests:        0
Write errors:           0
Total transferred:      804300000 bytes
HTML transferred:       783400000 bytes
Requests per second:    3222.38 [#/sec] (mean)
Time per request:       9.310 [ms] (mean)
Time per request:       0.310 [ms] (mean, across all concurrent requests)
Transfer rate:          25310.16 [Kbytes/sec] received

Connection Times (ms)
              min  mean[+/-sd] median   max
Connect:        0    0   0.3      0      15
Processing:     0    9   7.8      7     209
Waiting:        0    9   7.2      7     209
Total:          0    9   7.8      7     209

Percentage of the requests served within a certain time (ms)
  50%      7
  66%      9
  75%     11
  80%     13
  90%     18
  95%     22
  98%     27
  99%     36
 100%    209 (longest request)

1)、nginx反向代理Tomcat + keepalive

Server Software:        nginx/1.21.6
Server Hostname:        192.168.44.101
Server Port:            80

Document Path:          /
Document Length:        7834 bytes

Concurrency Level:      30
Time taken for tests:   23.379 seconds
Complete requests:      100000
Failed requests:        0
Write errors:           0
Total transferred:      806500000 bytes
HTML transferred:       783400000 bytes
Requests per second:    4277.41 [#/sec] (mean)
Time per request:       7.014 [ms] (mean)
Time per request:       0.234 [ms] (mean, across all concurrent requests)
Transfer rate:          33688.77 [Kbytes/sec] received

Connection Times (ms)
              min  mean[+/-sd] median   max
Connect:        0    0   0.2      0       9
Processing:     1    7   4.2      6     143
Waiting:        1    7   4.2      6     143
Total:          1    7   4.2      6     143

Percentage of the requests served within a certain time (ms)
  50%      6
  66%      7
  75%      7
  80%      7
  90%      8
  95%     10
  98%     13
  99%     16
 100%    143 (longest request)

2)、nginx反向代理Tomcat

Server Software:        nginx/1.21.6
Server Hostname:        192.168.44.101
Server Port:            80

Document Path:          /
Document Length:        7834 bytes

Concurrency Level:      30
Time taken for tests:   33.814 seconds
Complete requests:      100000
Failed requests:        0
Write errors:           0
Total transferred:      806500000 bytes
HTML transferred:       783400000 bytes
Requests per second:    2957.32 [#/sec] (mean)
Time per request:       10.144 [ms] (mean)
Time per request:       0.338 [ms] (mean, across all concurrent requests)
Transfer rate:          23291.74 [Kbytes/sec] received

Connection Times (ms)
              min  mean[+/-sd] median   max
Connect:        0    0   0.2      0       9
Processing:     1   10   5.5      9     229
Waiting:        1   10   5.5      9     229
Total:          1   10   5.5      9     229

Percentage of the requests served within a certain time (ms)
  50%      9
  66%     10
  75%     11
  80%     11
  90%     13
  95%     14
  98%     17
  99%     19
 100%    229 (longest request)

2.5、UpStream工作流程

proxy_pass 向上游服务器请求数据共有6个阶段

• 初始化
• 与上游服务器建立连接
• 向上游服务器发送请求
• 处理响应头
• 处理响应体
• 结束

set_header

设置header

proxy_connect_timeout

与上游服务器连接超时时间、快速失败

proxy_send_timeout

定义nginx向后端服务发送请求的间隔时间(不是耗时)。默认60秒，超过这个时间会关闭连接

proxy_read_timeout

后端服务给nginx响应的时间，规定时间内后端服务没有给nginx响应，连接会被关闭，nginx返回504 Gateway Time-out。默认60秒

2.5.1、缓冲区

proxy_requset_buffering

是否完全读到请求体之后再向上游服务器发送请求

proxy_buffering

是否缓冲上游服务器数据

proxy_buffers 32 64k;

缓冲区大小 32个 64k大小内存缓冲块

proxy_buffer_size

header缓冲区大小

proxy_requset_buffering on;
proxy_buffering on;

proxy_buffer_size 64k;

proxy_buffers 32 128k;
proxy_busy_buffers_size 8k;
proxy_max_temp_file_size 1024m;

proxy_temp_file_write_size 8k

当启用从代理服务器到临时文件的响应的缓冲时，一次限制写入临时文件的数据的大小。 默认情况下，大小由proxy_buffer_size和proxy_buffers指令设置的两个缓冲区限制。 临时文件的最大大小由proxy_max_temp_file_size指令设置。

proxy_max_temp_file_size 1024m;

临时文件最大值

proxy_temp_path

proxy_temp_path /spool/nginx/proxy_temp 1 2;

a temporary file might look like this:

/spool/nginx/proxy_temp/7/45/00000123457

2.5.2、对客户端的限制

可配置位置

• http
• server
• location

client_body_buffer_size

对客户端请求中的body缓冲区大小

默认32位8k 64位16k

如果请求体大于配置，则写入临时文件

client_header_buffer_size

设置读取客户端请求体的缓冲区大小。 如果请求体大于缓冲区，则将整个请求体或仅将其部分写入临时文件。 默认32位8K。 64位平台16K。

client_max_body_size 1000M;

默认1m，如果一个请求的大小超过配置的值，会返回413 (request Entity Too Large)错误给客户端

将size设置为0将禁用对客户端请求正文大小的检查。

client_body_timeout

指定客户端与服务端建立连接后发送 request body 的超时时间。如果客户端在指定时间内没有发送任何内容，Nginx 返回 HTTP 408（Request Timed Out）

client_header_timeout

客户端向服务端发送一个完整的 request header 的超时时间。如果客户端在指定时间内没有发送一个完整的 request header，Nginx 返回 HTTP 408（Request Timed Out）。

client_body_temp_path path [level1 [level2 [level3`]]]

在磁盘上客户端的body临时缓冲区位置

client_body_in_file_only on;

把body写入磁盘文件，请求结束也不会删除

client_body_in_single_buffer

尽量缓冲body的时候在内存中使用连续单一缓冲区，在二次开发时使用$request_body读取数据时性能会有所提高

client_header_buffer_size

设置读取客户端请求头的缓冲区大小

如果一个请求行或者一个请求头字段不能放入这个缓冲区，那么就会使用large_client_header_buffers

large_client_header_buffers

默认8k

2.6、反向代理中的容错机制

2.6.1、参考文档

https://docs.nginx.com/nginx/admin-guide/load-balancer/http-load-balancer/

http://nginx.org/en/docs/stream/ngx_stream_proxy_module.html#proxy_bind

proxy_timeout

2.6.2、重试机制

proxy_next_upstream

作用：

当后端服务器返回指定的错误时，将请求传递到其他服务器。

error与服务器建立连接，向其传递请求或读取响应头时发生错误;

timeout在与服务器建立连接，向其传递请求或读取响应头时发生超时;

invalid_header服务器返回空的或无效的响应;

http_500服务器返回代码为500的响应;

http_502服务器返回代码为502的响应;

http_503服务器返回代码为503的响应;

http_504服务器返回代码504的响应;

http_403服务器返回代码为403的响应;

http_404服务器返回代码为404的响应;

http_429服务器返回代码为429的响应;

不了解这个机制，在日常开发web服务的时候，就可能会踩坑。

比如有这么一个场景：一个用于导入数据的web页面，上传一个excel，通过读取、处理excel，向数据库中插入数据，处理时间较长（如1分钟），且为同步操作（即处理完成后才返回结果）。暂且不论这种方式的好坏，若nginx配置的响应等待时间（proxy_read_timeout）为30秒，就会触发超时重试，将请求又打到另一台。如果处理中没有考虑到重复数据的场景，就会发生数据多次重复插入！（当然，这种场景，内网可以通过机器名访问该服务器进行操作，就可以绕过nginx了，不过外网就没办法了。）

2.7、获取客户端真实IP

2.7.1、X-Real-IP

额外模块，不推荐使用

2.7.2、setHeader

proxy_set_header X-Forwarded-For $remote_addr;

2.8、Gzip

作用域 http, server, location

• gzip on;

  开关，默认关闭

• gzip_buffers 32 4k|16 8k

  缓冲区大小

• gzip_comp_level 1；

  压缩等级 1-9，数字越大压缩比越高

• gzip_http_version 1.1;

  使用gzip的最小版本

• gzip_min_length

  设置将被gzip压缩的响应的最小长度。 长度仅由“Content-Length”响应报头字段确定。

• gzip_proxied 多选

  off 为不做限制

  作为反向代理时，针对上游服务器返回的头信息进行压缩

  expired - 启用压缩，如果header头中包含 “Expires” 头信息
  no-cache - 启用压缩，如果header头中包含 “Cache-Control:no-cache” 头信息
  no-store - 启用压缩，如果header头中包含 “Cache-Control:no-store” 头信息
  private - 启用压缩，如果header头中包含 “Cache-Control:private” 头信息
  no_last_modified - 启用压缩,如果header头中不包含 “Last-Modified” 头信息
  no_etag - 启用压缩 ,如果header头中不包含 “ETag” 头信息
  auth - 启用压缩 , 如果header头中包含 “Authorization” 头信息
  any - 无条件启用压缩

• gzip_vary on;

  增加一个header，适配老的浏览器 Vary: Accept-Encoding

• gzip_types

  哪些mime类型的文件进行压缩

• gzip_disable

  禁止某些浏览器使用gzip

完整实例

  gzip on;
  gzip_buffers 16 8k;
  gzip_comp_level 6;
  gzip_http_version 1.1;
  gzip_min_length 256;
  gzip_proxied any;
  gzip_vary on;
  gzip_types text/plain application/x-javascript text/css application/xml;
  gzip_types
    text/xml application/xml application/atom+xml application/rss+xml application/xhtml+xml image/svg+xml
    text/javascript application/javascript application/x-javascript
    text/x-json application/json application/x-web-app-manifest+json
    text/css text/plain text/x-component
    font/opentype application/x-font-ttf application/vnd.ms-fontobject
    image/x-icon;
  gzip_disable "MSIE [1-6]\.(?!.*SV1)";

HTTP/1.1 200
Server: nginx/1.21.6
Date: Wed, 18 May 2022 17:42:35 GMT
Content-Type: text/html;charset=utf-8
Content-Length: 7832
Connection: keep-alive
Keep-Alive: timeout=65

2.9、ngx_http_gunzip_module

帮助不支持gzip的客户端解压本地文件

2.9.1、http_gzip_static_module

需要重新编译nginx

./configure --with-http_gzip_static_module

2.10、Brotli

安装

• 官网

  • https://github.com/google/ngx_brotli
  • https://codeload.github.com/google/brotli/tar.gz/refs/tags/v1.0.9

• 下载 两个项目

• 解压缩

  模块化编译

  ./configure --with-compat --add-dynamic-module=/root/ngx_brotli-1.0.0rc --prefix=/usr/local/nginx/
  

  或

  --add-dynamic-module=brotli目录
  

• make

• 将ngx_http_brotli_filter_module.so ngx_http_brotli_static_module.so拷贝到/usr/local/nginx/modules/

• 复制nginx主程序

• 配置文件中添加

  load_module "/usr/local/nginx/modules/ngx_http_brotli_filter_module.so";
  load_module "/usr/local/nginx/modules/ngx_http_brotli_static_module.so";
  

  brotli on;
      brotli_static on;
  	brotli_comp_level 6;
  	brotli_buffers 16 8k;
  	brotli_min_length 20;
  	brotli_types text/plain text/css text/javascript application/javascript text/xml application/xml application/xml+rss application/json image/jpeg image/gif image/png;
  

• 测试

  默认http协议是没有br的

  curl -H 'Accept-Encoding: gzip' -I http://localhost
  

2.11、合并客户端请求

Concat模块

Tengine

Nginx官方介绍

https://www.nginx.com/resources/wiki/modules/concat/

git地址

https://github.com/alibaba/nginx-http-concat

• 安装

下载源码解压缩编译安装

• 配置

      concat on;
      concat_max_files 30;
  

2.12、资源静态化

• 高并发系统资源静态化方案

• 一致性问题

• 合并文件输出

• 集群文件同步

2.13、SSI合并服务器端文件

官方文档
http://nginx.org/en/docs/http/ngx_http_ssi_module.html

2.13.1、配置

• ssi_min_file_chunk

  向磁盘存储并使用sendfile发送，文件大小最小值

• ssi_last_modified

  是否保留lastmodified

• ssi_silent_errors

  不显示逻辑错误

• ssi_value_length

  限制脚本参数最大长度

• ssi_types

  默认text/html;如果需要其他mime类型 需要设置

• include file

  <!--# include file="footer.html" -->
  

  静态文件直接引用

• include virtual

  可以指向location，而不一定是具体文件

• include wait

  阻塞请求

• include set

  在virtual基础上设置变量

• set

  设置临时变量

• block

  可以声明一个ssi的命令块，里面可以包裹其他命令

• config errmsg

  在模板中配置报错情况

• config timefmt

  日期格式化

• echo

  直接输出变量

  • var变量名称
  • encoding 是否使用特殊编码格式
  • default 变量没有值的时候使用默认值

• if

  逻辑判断

• rsync
  https://www.samba.org/ftp/rsync/rsync.html

  remote synchronize是一个远程数据同步工具，可通过 LAN/WAN 快速同步多台主机之间的文件。也可以使用 rsync 同步本地硬盘中的不同目录。
  rsync 是用于替代 rcp 的一个工具，rsync 使用所谓的 rsync算法 进行数据同步，这种算法只传送两个文件的不同部分，而不是每次都整份传送，因此速度相当快。

  rsync 基于inotify 开发

  Rsync有三种模式：

  • 本地模式（类似于cp命令）
  • 远程模式（类似于scp命令）
  • 守护进程（socket进程：是rsync的重要功能）

1. rsync 常用选项

   选项	含义
   -a	包含-rtplgoD
   -r	同步目录时要加上，类似cp时的-r选项
   -v	同步时显示一些信息，让我们知道同步的过程
   -l	保留软连接
   -L	加上该选项后，同步软链接时会把源文件给同步
   -p	保持文件的权限属性
   -o	保持文件的属主
   -g	保持文件的属组
   -D	保持设备文件信息
   -t	保持文件的时间属性
   –delete	删除DEST中SRC没有的文件
   –exclude	过滤指定文件，如–exclude “logs”会把文件名包含logs的文件或者目录过滤掉，不同步
   -P	显示同步过程，比如速率，比-v更加详细
   -u	加上该选项后，如果DEST中的文件比SRC新，则不同步
   -z	传输时压缩

2. 安装

两端安装

yum install -y rsync

3. 密码文件

   创建文件/etc/rsync.password

   内容

   hello:123
   

   修改权限

   chmod 600 /etc/rsync.password
   

   修改配置

   auth users = sgg
   secrets file = /etc/rsyncd.pwd
   

4. 开机启动

   在/etc/rc.local文件中添加

   rsync --daemon
   

   • 修改权限

     echo “sgg:111” >> /etc/rsyncd.passwd

5. 查看远程目录

rsync --list-only 192.168.119.128::www/

6. 拉取数据到指定目录

   rsync -avz rsync://192.168.44.104:873/www

   rsync -avz 192.168.44.104::www/ /root/w

7. 使用SSH方式

   rsync -avzP /usr/local/nginx/html/ root@192.168.44.105:/www/

8. 客户端免密

   客户端只放密码

   echo "111" >> /etc/rsyncd.passwd
   

   此时在客户端已经可以配合脚本实现定时同步了

9. 如何实现推送？

修改配置

rsync -avz --password-file=/etc/rsyncd.passwd.client /usr/local/nginx/html/ rsync://sgg@192.168.44.105:/www

--delete 删除目标目录比源目录多余文件

10. 实时推送

    推送端安装inotify

    依赖

    yum install -y automake
    

    wget http://github.com/downloads/rvoicilas/inotify-tools/inotify-tools-3.14.tar.gz
    ./configure --prefix=/usr/local/inotify
    make && make install
    

    监控目录

    /usr/local/inotify/bin/inotifywait -mrq --timefmt '%Y-%m-%d %H:%M:%S' --format '%T %w%f %e' -e close_write,modify,delete,create,attrib,move //usr/local/nginx/html/
    

11. 简单自动化脚本

    #!/bin/bash
    
    /usr/local/inotify/bin/inotifywait -mrq --timefmt '%d/%m/%y %H:%M' --format '%T %w%f %e' -e close_write,modify,delete,create,attrib,move //usr/local/nginx/html/ | while read file
    do
           
            rsync -az --delete --password-file=/etc/rsyncd.passwd.client /usr/local/nginx/html/ sgg@192.168.44.102::ftp/
    done
    

12. inotify常用参数

    参数	说明	含义
    -r	–recursive	#递归查询目录
    -q	–quiet	#打印很少的信息，仅仅打印监控事件信息
    -m	–monitor	#始终保持事件监听状态
    –excludei		#排除文件或目录时，不区分大小写
    –timefmt		#指定事件输出格式
    –format		#打印使用指定的输出类似格式字符串
    -e	–event[ -e|–event … ]accessmodifyattribcloseopenmove_tomove createdeleteumount	#通过此参数可以指定要监控的事件 #文件或目录被读取#文件或目录的内容被修改#文件或目录属性被改变#文件或目录封闭，无论读/写模式#文件或目录被打开#文件或目录被移动至另外一个目录#文件或目录被移动另一个目录或从另一个目录移动至当前目录#文件或目录被创建在当前目录#文件或目录被删除#文件系统被卸载

3、多级缓存

3.1、静态资源缓存

3.2、浏览器缓存

3.2.1、什么时候可以用缓存？

1. 不常改变的内容
2. 过期时间
3. 针对post/get请求都可以
4. 存储位置
5. 磁盘使用空间限制

观察京东缓存及加载速度

• deskcache

  字面理解是从内存中，其实也是字面的含义，这个资源是直接从内存中拿到的，不会请求服务器一般已经加载过该资源且缓存在了内存当中，当关闭该页面时，此资源就被内存释放掉了，再次重新打开相同页面时不会出现from memory cache的情况

• memorycache

  是从磁盘当中取出的，也是在已经在之前的某个时间加载过该资源，不会请求服务器但是此资源不会随着该页面的关闭而释放掉，因为是存在硬盘当中的，下次打开仍会from disk cache

3.2.2、Age

是CDN添加的属性表示在CDN中缓存了多少秒

3.2.3、via

用来标识CDN缓存经历了哪些服务器，缓存是否命中，使用的协议

3.3、Nginx默认缓存

Nginx版本不同会默认配置

3.4、强制缓存与协商缓存

强制缓存：直接从本机读取，不请求服务器

协商缓存：发送请求header中携带Last-Modified，服务器可能会返回304 Not Modified

3.5、浏览器强制缓存

3.5.1、cache-control

http1.1的规范，使用max-age表示文件可以在浏览器中缓存的时间以秒为单位

标记	类型	功能
public	响应头	响应的数据可以被缓存，客户端和代理层都可以缓存
private	响应头	可私有缓存，客户端可以缓存，代理层不能缓存（CDN，proxy_pass）
no-cache	请求头	可以使用本地缓存，但是必须发送请求到服务器回源验证
no-store	请求和响应	应禁用缓存
max-age	请求和响应	文件可以在浏览器中缓存的时间以秒为单位
s-maxage	请求和响应	用户代理层缓存，CDN下发，当客户端数据过期时会重新校验
max-stale	请求和响应	缓存最大使用时间，如果缓存过期，但还在这个时间范围内则可以使用缓存数据
min-fresh	请求和响应	缓存最小使用时间，
must-revalidate	请求和响应	当缓存过期后，必须回源重新请求资源。比no-cache更严格。因为HTTP 规范是允许客户端在某些特殊情况下直接使用过期缓存的，比如校验请求发送失败的时候。那么带有must-revalidate的缓存必须校验，其他条件全部失效。
proxy-revalidate	请求和响应	和must-revalidate类似，只对CDN这种代理服务器有效，客户端遇到此头，需要回源验证
stale-while-revalidate	响应	表示在指定时间内可以先使用本地缓存，后台进行异步校验
stale-if-error	响应	在指定时间内，重新验证时返回状态码为5XX的时候，可以用本地缓存
only-if-cached	响应	那么只使用缓存内容，如果没有缓存 则504 getway timeout

在浏览器和服务器端验证文件是否过期的时候，浏览器在二次请求的时候会携带IF-Modified-Since属性

3.5.2、Expires

过期时间

expires 30s;   #缓存30秒
expires 30m;  #缓存30分钟   
expires 2h;     #缓存2小时
expires 30d;    #缓存30天

3.6、协商缓存

3.6.1、last-modified

3.6.2、etag

http1.1支持

在HTTP协议中If-Modified-Since和If-None-Match分别对应Last-Modified和ETag

Entity Tag 的缩写，中文译过来就是实体标签的意思.

HTTP中并没有指定如何生成ETag，哈希是比较理想的选择。

在计算Etag的时候，会产生CPU的耗费，所以也可以用时间戳，但这样直接使用Last-Modified即可。

ETag 用来校验用户请求的资源是否有变化，作用和lastmodified很像，区别是lastmodified精确到秒，ETag可以用hash算法来生成更精确的比对内容。

当用户首次请求资源的时候返回给用户数据和200状态码并生成ETag，再次请求的时候服务器比对ETag，没有发生变化的话返回304

Cache-Control直接是通过不请求来实现，而ETag是会发请求的，只不过服务器根据请求的东西的内容有无变化来判断是否返回请求的资源

3.7、总结：

3.7.1、cache-control expires 强制缓存

页面首次打开，直接读取缓存数据，刷新，会向服务器发起请求

3.7.2、etag lastmodify 协商缓存

没发生变化 返回304 不发送数据

3.7.3、ast-modified 与ssi的冲突

3.7.4、浏览器缓存原则

• 多级集群负载时last-modified必须保持一致

• 还有一些场景下我们希望禁用浏览器缓存。比如轮训api上报数据数据

• 浏览器缓存很难彻底禁用，大家的做法是加版本号，随机数等方法。

• 只缓存200响应头的数据，像3XX这类跳转的页面不需要缓存。

• 对于js，css这类可以缓存很久的数据，可以通过加版本号的方式更新内容

• 不需要强一致性的数据，可以缓存几秒

• 异步加载的接口数据，可以使用ETag来校验。

• 在服务器添加Server头，有利于排查错误

• 分为手机APP和Client以及是否遵循http协议

• 在没有联网的状态下可以展示数据

• 流量消耗过多

• 提前下发 避免秒杀时同时下发数据造成流量短时间暴增

• 兜底数据 在服务器崩溃和网络不可用的时候展示

• 临时缓存 退出即清理

• 固定缓存 展示框架这种，可能很长时间不会更新，可用随客户端下发

• 首页有的时候可以看做是框架 应该禁用缓存，以保证加载的资源都是最新的

• 父子连接 页面跳转时有一部分内容不需要重新加载，可用从父菜单带过来

• 预加载 某些逻辑可用判定用户接下来的操作，那么可用异步加载那些资源

• 漂亮的加载过程 异步加载 先展示框架，然后异步加载内容，避免主线程阻塞

3.8、GEOip

3.8.1、下载数据库

官网需注册登录

下载数据库

maxmind.com

3.8.2、安装依赖

官方git
https://github.com/maxmind/libmaxminddb

下载后执行编译安装之后

echo /usr/local/lib  >> /etc/ld.so.conf.d/local.conf 
ldconfig

3.8.3、Nginx模块

https://github.com/leev/ngx_http_geoip2_module

更完整的配置可参考官方文档

http://nginx.org/en/docs/http/ngx_http_geoip_module.html#geoip_proxy

3.8.4、Nginx配置

geoip2 /root/GeoLite2-ASN_20220524/GeoLite2-ASN.mmdb {
	$geoip2_country_code country iso_code;
}
add_header country $geoip2_country_code;

3.9、正向代理与反向代理缓存

3.9.1、正向代理配置

proxy_pass $scheme://$host$request_uri;
resolver 8.8.8.8;

3.9.2、代理https请求

需要第三方模块

https://github.com/chobits/ngx_http_proxy_connect_module

配置

 server {
     listen                         3128;

     # dns resolver used by forward proxying
     resolver                       8.8.8.8;

     # forward proxy for CONNECT request
     proxy_connect;
     proxy_connect_allow            443 563;
     proxy_connect_connect_timeout  10s;
     proxy_connect_read_timeout     10s;
     proxy_connect_send_timeout     10s;

     # forward proxy for non-CONNECT request
     location / {
         proxy_pass http://$host;
         proxy_set_header Host $host;
     }
 }

3.10、proxy缓存

官网解释

http://nginx.org/en/docs/http/ngx_http_proxy_module.html#proxy_cache

3.10.1、配置

http模块：
proxy_cache_path /ngx_tmp levels=1:2 keys_zone=test_cache:100m inactive=1d max_size=10g ;
location模块：
add_header  Nginx-Cache "$upstream_cache_status";
proxy_cache test_cache;
proxy_cache_valid 168h;

proxy_cache_use_stale

默认off

在什么时候可以使用过期缓存

可选error | timeout | invalid_header | updating | http_500 | http_502 | http_503 | http_504 | http_403 | http_404 | http_429 | off

proxy_cache_background_update

默认off

运行开启子请求更新过期的内容。同时会把过期的内容返回给客户端

proxy_no_cache proxy_cache_bypass

指定什么时候不使用缓存而直接请求上游服务器

proxy_no_cache $cookie_nocache $arg_nocache$arg_comment;
proxy_no_cache $http_pragma    $http_authorization;

如果这些变量如果存在的话不为空或者不等于0，则不使用缓存

proxy_cache_convert_head

默认 on

是否把head请求转换成get请求后再发送给上游服务器 以便缓存body里的内容

如果关闭 需要在 cache key 中添加 $request_method 以便区分缓存内容

proxy_cache_lock

默认off

缓存更新锁

proxy_cache_lock_age

默认5s

缓存锁超时时间

3.10.2、断点续传缓存 range

当有完整的content-length之后即可断点续传

在反向代理服务器中需向后传递header

proxy_set_header Range $http_range;

proxy_cache_key中增加range

proxy_cache_max_range_offset

range最大值，超过之后不做缓存，默认情况下 不需要对单文件较大的资源做缓存

proxy_cache_methods

默认 head get

proxy_cache_min_uses

默认1

被请求多少次之后才做缓存

proxy_cache_path

path 指定存储目录

以cache_key取md5值

• levels=1:2

目录层级数及目录名称位数

取mdb5后几位

TMPFS

• use_temp_path

默认创建缓存文件时，先向缓冲区创建临时文件，再移动到缓存目录

是否使用缓冲区

• inactive

指定时间内未被访问过的缓存将被删除

3.10.3、缓存清理

purger

需要第三方模块支持

https://github.com/FRiCKLE/ngx_cache_purge

配置

        location ~ /purge(/.*) {

            proxy_cache_purge  test_cache  $1;
        }
        自定义cachekey
         proxy_cache_key $uri;

proxy_cache_key

默认$scheme$proxy_host$request_uri

缓存的key

proxy_cache_revalidate

如果缓存过期了，向上游服务器发送“If-Modified-Since” and “If-None-Match来验证是否改变，如果没有就不需要重新下载资源了

proxy_cache_valid

可以针对不容http状态码设置缓存过期时间

不设置状态码会默认200, 301, 302

proxy_cache_valid 200 302 10m;
proxy_cache_valid 301      1h;
proxy_cache_valid any      1m;

any指其他任意状态码

二、高效

1、Nginx内存缓存

strace

一般应用为静态文件元数据信息缓存

sendfile执行过程

epoll_wait(8, [{EPOLLIN, {u32=1904243152, u64=140709327827408}}, {EPOLLIN, {u32=1904242704, u64=140709327826960}}], 512, 25215) = 2
recvfrom(10, "GET / HTTP/1.1\r\nHost: 192.168.44"..., 1024, 0, NULL, NULL) = 475
stat("/usr/local/nginx//html/index.html", {st_mode=S_IFREG|0644, st_size=1429, ...}) = 0
open("/usr/local/nginx//html/index.html", O_RDONLY|O_NONBLOCK) = 11
fstat(11, {st_mode=S_IFREG|0644, st_size=1429, ...}) = 0
writev(10, [{iov_base="HTTP/1.1 200 OK\r\nServer: nginx/1"..., iov_len=263}], 1) = 263
sendfile(10, 11, [0] => [1429], 1429)   = 1429
write(4, "192.168.44.1 - - [27/May/2022:14"..., 193) = 193
close(11) 

open_file_cache

open_file_cache max=500 inactive=60s
open_file_cache_min_uses 1; 
open_file_cache_valid 60s; 
open_file_cache_errors on

max缓存最大数量，超过数量后会使用LRU淘汰

inactive 指定时间内未被访问过的缓存将被删除

pen_file_cache_min_uses

被访问到多少次后会开始缓存

open_file_cache_valid

间隔多长时间去检查文件是否有变化

open_file_cache_errors

对错误信息是否缓存

2、Nginx外置缓存缓存

http://nginx.org/en/docs/http/ngx_http_memcached_module.html

2.1、error_page

指定状态码

	error_page 404 =302 http://www.atguigu.com;

默认指向location

2.2、匿名location

2.3、nginx + memcached

2.3.1、memcached安装

yum -y install memcached

默认配置文件在

/etc/sysconfig/memcached

查看状态

memcached-tool 127.0.0.1:11211  stats

2.3.2、nginx配置

   upstream backend {
    
#   server 192.168.44.102 weight=8 down;
   server 192.168.44.104:8080;
   }

location / {

        set            $memcached_key "$uri?$args";
        memcached_pass 127.0.0.1:11211;

	add_header X-Cache-Satus HIT;

	add_header Content-Type 'text/html; charset=utf-8'; # 强制响应数据格式为html

	# root   html;
        }

2.4、nginx + redis

2.4.1、Redis安装

7.0下载地址

https://codeload.github.com/redis/redis/tar.gz/refs/tags/7.0.0

安装

依赖
yum install -y tcl-devel

解压
make
make install 

2.4.2、redis2-nginx-module

redis2-nginx-module是一个支持 Redis 2.0 协议的 Nginx upstream 模块，它可以让 Nginx 以非阻塞方式直接防问远方的 Redis 服务，同时支持 TCP 协议和 Unix Domain Socket 模式，并且可以启用强大的 Redis 连接池功能。

https://www.nginx.com/resources/wiki/modules/redis2/

https://github.com/openresty/redis2-nginx-module

redis快速安装

yum install epel-release
yum install -y redis

redis2-nginx-module 安装

• test

  location = /foo {
  
  default_type text/html;
  
       redis2_query auth 123123;
  
       set $value 'first';
  
       redis2_query set one $value;
  
       redis2_pass 192.168.199.161:6379;
  
   }
  

• get

  location = /get {
  
  default_type text/html;
  
       redis2_pass 192.168.199.161:6379;
  
       redis2_query auth 123123;
  
       set_unescape_uri $key $arg_key;  # this requires ngx_set_misc
  
       redis2_query get $key;
  
  }
  

• set

  # GET /set?key=one&val=first%20value
  
  location = /set {
  
  default_type text/html;
  
  redis2_pass 192.168.199.161:6379;
  
  redis2_query auth 123123;
   
  
       set_unescape_uri $key $arg_key;  # this requires ngx_set_misc
  
       set_unescape_uri $val $arg_val;  # this requires ngx_set_misc
  
       redis2_query set $key $val;
  
   }
  

• pipeline

       set $value 'first';
  
       redis2_query set one $value;
  
       redis2_query get one;
  
       redis2_query set one two;
  
       redis2_query get one;
  
  redis2_query del key1;
  

• list

      redis2_query lpush key1 C;
  
      redis2_query lpush key1 B;
  
      redis2_query lpush key1 A;
  
  redis2_query lrange key1 0 -1;
  

• 集群

  upstream redis_cluster {
  
       server 192.168.199.161:6379;
  
       server 192.168.199.161:6379;
  
   }
  
  location = /redis {
  
  default_type text/html;
  
           redis2_next_upstream error timeout invalid_response;
  
           redis2_query get foo;
  
           redis2_pass redis_cluster;
     }
  

3、Stream模块

http://nginx.org/en/docs/stream/ngx_stream_core_module.html

3.1、限流

3.1.1、QPS限制

官方文档

http://nginx.org/en/docs/http/ngx_http_limit_req_module.html

测试工具

https://jmeter.apache.org/

配置

limit_req_zone $binary_remote_addr zone=test:10m rate=15r/s;
limit_req zone=req_zone_wl burst=20 nodelay;

3.1.2、日志

3.1.3、ngx_http_log_module

http://nginx.org/en/docs/http/ngx_http_log_module.html

1)、ngx_http_empty_gif_module

http://nginx.org/en/docs/http/ngx_http_empty_gif_module.html

2)、json

log_format  ngxlog json '{"timestamp":"$time_iso8601",'
                    '"source":"$server_addr",'
                    '"hostname":"$hostname",'
                    '"remote_user":"$remote_user",'
                    '"ip":"$http_x_forwarded_for",'
                    '"client":"$remote_addr",'
                    '"request_method":"$request_method",'
                    '"scheme":"$scheme",'
                    '"domain":"$server_name",'
                    '"referer":"$http_referer",'
                    '"request":"$request_uri",'
                    '"requesturl":"$request",'
                    '"args":"$args",'
                    '"size":$body_bytes_sent,'
                    '"status": $status,'
                    '"responsetime":$request_time,'
                    '"upstreamtime":"$upstream_response_time",'
                    '"upstreamaddr":"$upstream_addr",'
                    '"http_user_agent":"$http_user_agent",'
                    '"http_cookie":"$http_cookie",'
                    '"https":"$https"'
                    '}';

3)、errorlog

http://nginx.org/en/docs/ngx_core_module.html#error_log

4)、日志分割

1. 脚本

2. Logrotate

3.1.4、重试机制

http://nginx.org/en/docs/http/ngx_http_proxy_module.html#proxy_next_upstream

max_fails

最大失败次数

0为标记一直可用，不检查健康状态

fail_timeout

失败时间

当fail_timeout时间内失败了max_fails次，标记服务不可用

fail_timeout时间后会再次激活次服务

proxy_next_upstream

proxy_next_upstream_timeout

重试最大超时时间

proxy_next_upstream_tries

重试次数，包括第一次

proxy_next_upstream_timeout时间内允许proxy_next_upstream_tries次重试

3.1.5、主动健康检查

tengine版

https://github.com/yaoweibin/nginx_upstream_check_module

nginx商业版

http://nginx.org/en/docs/http/ngx_http_upstream_hc_module.html

3.1.6、配置

   upstream backend {
   	server 192.168.119.128:8080;
   	server 192.168.119.129:8080;
 	check interval=3000 rise=2 fall=5 timeout=1000 type=http;
    check_http_send "HEAD / HTTP/1.0\r\n\r\n";
    check_http_expect_alive http_2xx http_3xx;
   }

   location /status {
        check_status;
        access_log off;
   }

   location / {
		proxy_pass http://backend;
	 	root   html;
   }

4、Openresty

4.1、Lua

Lua 是由巴西里约热内卢天主教大学（Pontifical Catholic University of Rio de Janeiro）里的一个研究小组于1993年开发的一种轻量、小巧的脚本语言，用标准 C 语言编写，其设计目的是为了嵌入应用程序中，从而为应用程序提供灵活的扩展和定制功能。

官网：http://www.lua.org/

4.2、IDE

4.2.1、EmmyLua插件

https://github.com/EmmyLua/IntelliJ-EmmyLua

https://emmylua.github.io/zh_CN/

4.2.2、LDT 基于eclipse

https://www.eclipse.org/ldt/

4.3、Lua基础语法

4.3.1、hello world

print("hello world!")

4.3.2、保留关键字

and break do else elseif end false for function if in local nil not or repeat return then true until while

注释

-- 两个减号是行注释

--[[

 这是块注释

 这是块注释.

 --]]

4.3.3、变量

1)、数字类型

Lua的数字只有double型，64bits

你可以以如下的方式表示数字

num = 1024

num = 3.0

num = 3.1416

num = 314.16e-2

num = 0.31416E1

num = 0xff

num = 0x56

2)、字符串

可以用单引号，也可以用双引号

也可以使用转义字符‘\n’ （换行）， ‘\r’ （回车）， ‘\t’ （横向制表）， ‘\v’ （纵向制表）， ‘\’ （反斜杠）， ‘\”‘ （双引号）， 以及 ‘\” （单引号)等等

下面的四种方式定义了完全相同的字符串（其中的两个中括号可以用于定义有换行的字符串）

a = 'alo\n123"'

a = "alo\n123\""

a = '\97lo\10\04923"'

a = [[alo

123"]]

3)、空值

C语言中的NULL在Lua中是nil，比如你访问一个没有声明过的变量，就是nil

4)、布尔类型

只有nil和false是 false

数字0，‘’空字符串（’\0’）都是true

5)、作用域

lua中的变量如果没有特殊说明，全是全局变量，那怕是语句块或是函数里。

变量前加local关键字的是局部变量。

4.3.4、控制语句

1)、while循环

local i = 0

local max = 10

while i <= max do

print(i)

i = i +1

end

2)、if-else

local function main()


local age = 140

local sex = 'Male'
 

  if age == 40 and sex =="Male" then
    print(" 男人四十一枝花 ")
  elseif age > 60 and sex ~="Female" then
   
    print("old man!!")
  elseif age < 20 then
    io.write("too young, too simple!\n")
  
  else
  print("Your age is "..age)
  end

end


-- 调用
main()

3)、for循环

sum = 0

for i = 100, 1, -2 do

	sum = sum + i

end

4.3.5、函数

function myPower(x,y)

  return      y+x

end

power2 = myPower(2,3)

 print(power2)

function newCounter()

   local i = 0
   return function()     -- anonymous function

        i = i + 1

        return i

    end
end

 

c1 = newCounter()

print(c1())  --> 1

print(c1())  --> 2

print(c1())

4.3.6、返回值

name, age,bGay = "yiming", 37, false, "yimingl@hotmail.com"

print(name,age,bGay)

function isMyGirl(name)
 return name == 'xiao6' , name
end

local bol,name = isMyGirl('xiao6')

print(name,bol)

4.3.6、Table

key，value的键值对 类似 map

local function main()
dog = {name='111',age=18,height=165.5}

dog.age=35

print(dog.name,dog.age,dog.height)

print(dog)
end
main()

4.3.6、数组

local function main()
arr = {"string", 100, "dog",function() print("wangwang!") return 1 end}

print(arr[4]())
end
main()

4.3.7、遍历

arr = {"string", 100, "dog",function() print("wangwang!") return 1 end}

for k, v in pairs(arr) do

   print(k, v)
end

4.3.8、成员函数

local function main()

person = {name='旺财',age = 18}

  function  person.eat(food)

    print(person.name .." eating "..food)

  end
person.eat("骨头")
end
main()

5、Openresty Nginx + Lua

Nginx是一个主进程配合多个工作进程的工作模式，每个进程由单个线程来处理多个连接。

在生产环境中，我们往往会把cpu内核直接绑定到工作进程上，从而提升性能。

5.1、安装

5.1.1、预编译安装

以CentOS举例 其他系统参照：http://openresty.org/cn/linux-packages.html

你可以在你的 CentOS 系统中添加 openresty 仓库，这样就可以便于未来安装或更新我们的软件包（通过 yum update 命令）。运行下面的命令就可以添加我们的仓库：

• yum install yum-utils

• yum-config-manager --add-repo https://openresty.org/package/centos/openresty.repo

  然后就可以像下面这样安装软件包，比如 openresty：

• yum install openresty

  如果你想安装命令行工具 resty，那么可以像下面这样安装 openresty-resty 包：

• sudo yum install openresty-resty

5.1.2、源码编译安装

5.1.3、下载

http://openresty.org/cn/download.html

最小版本基于nginx1.21

./configure

然后在进入 openresty-VERSION/ 目录, 然后输入以下命令配置:

./configure

默认, --prefix=/usr/local/openresty 程序会被安装到/usr/local/openresty目录。

依赖 gcc openssl-devel pcre-devel zlib-devel

安装：yum install gcc openssl-devel pcre-devel zlib-devel postgresql-devel

您可以指定各种选项，比如

./configure --prefix=/opt/openresty \

           --with-luajit \

           --without-http_redis2_module \

           --with-http_iconv_module \

           --with-http_postgres_module

试着使用 ./configure --help 查看更多的选项。

make && make install

5.1.4、服务命令

启动

Service openresty start

停止

Service openresty stop

检查配置文件是否正确

Nginx -t

重新加载配置文件

Service openresty reload

查看已安装模块和版本号

Nginx -V

5.2、测试lua脚本

在Nginx.conf 中写入

   location /lua {

        default_type text/html;
        content_by_lua '
           ngx.say("<p>Hello, World!</p>")
         ';
      }

5.3、lua-nginx-module

1. 创建配置文件lua.conf

      server {
           listen       80;
           server_name  localhost;
   
      location /lua {
   
           default_type text/html;
   
           content_by_lua_file conf/lua/hello.lua;
   
            }
   }
   

2. 在Nginx.conf下引入lua配置

   include lua.conf;

3. 创建外部lua脚本

   conf/lua/hello.lua

   内容：

   ngx.say("<p>Hello, World!</p>")

4. 获取Nginx uri中的单一变量

       location /nginx_var {
   
            default_type text/html;
   
           content_by_lua_block {
   
               ngx.say(ngx.var.arg_a)
   
           }
       }
   

5. 获取Nginx uri中的所有变量

   local uri_args = ngx.req.get_uri_args()  
   
   for k, v in pairs(uri_args) do  
   
       if type(v) == "table" then  
   
           ngx.say(k, " : ", table.concat(v, ", "), "<br/>")  
   
       else  
   
           ngx.say(k, ": ", v, "<br/>")  
   
       end  
   end
   

6. 在处理http请求时还可以使用

   • set_by_lua

     修改nginx变量

   • rewrite_by_lua

     修改uri

   • access_by_lua

     访问控制

   • header_filter_by_lua

     修改响应头

   • boy_filter_by_lua

     修改响应体

   • log_by_lua

     日志

7. 代码热部署

   lua_code_cache off
   

8. 获取Nginx请求头信息

   local headers = ngx.req.get_headers()                         
   
   ngx.say("Host : ", headers["Host"], "<br/>")  
   
   ngx.say("user-agent : ", headers["user-agent"], "<br/>")  
   
   ngx.say("user-agent : ", headers.user_agent, "<br/>")
   
   for k,v in pairs(headers) do  
   
       if type(v) == "table" then  
   
           ngx.say(k, " : ", table.concat(v, ","), "<br/>")  
   
       else  
   
           ngx.say(k, " : ", v, "<br/>")  
   
       end  
   
   end  
   

9. 获取post请求参数

   ngx.req.read_body()  
   
   ngx.say("post args begin", "<br/>")  
   
   local post_args = ngx.req.get_post_args()  
   
   for k, v in pairs(post_args) do  
   
       if type(v) == "table" then  
   
           ngx.say(k, " : ", table.concat(v, ", "), "<br/>")  
   
       else  
   
           ngx.say(k, ": ", v, "<br/>")  
   
       end  
   end
   

10. http协议版本

    ngx.say("ngx.req.http_version : ", ngx.req.http_version(), "<br/>")
    

11. 请求方法

    ngx.say("ngx.req.get_method : ", ngx.req.get_method(), "<br/>")  
    

12. 原始的请求头内容

    ngx.say("ngx.req.raw_header : ",  ngx.req.raw_header(), "<br/>")  
    

13. body内容体

    ngx.say("ngx.req.get_body_data() : ", ngx.req.get_body_data(), "<br/>")
    

5.4、Nginx缓存

5.4.1、Nginx全局内存缓存

lua_shared_dict shared_data 1m;

local shared_data = ngx.shared.shared_data  

local i = shared_data:get("i")  

if not i then  

    i = 1  

    shared_data:set("i", i)  

    ngx.say("lazy set i ", i, "<br/>")  
end  
 

i = shared_data:incr("i", 1)  

ngx.say("i=", i, "<br/>")

5.4.2、lua-resty-lrucache

Lua 实现的一个简单的 LRU 缓存，适合在 Lua 空间里直接缓存较为复杂的 Lua 数据结构：它相比 ngx_lua 共享内存字典可以省去较昂贵的序列化操作，相比 memcached 这样的外部服务又能省去较昂贵的 socket 操作

https://github.com/openresty/lua-resty-lrucache

引用lua文件

	        content_by_lua_block {
                require("my/cache").go()
            }

自定义函数

local _M = {}


lrucache = require "resty.lrucache"

c, err = lrucache.new(200)  -- allow up to 200 items in the cache
ngx.say("count=init")


if not c then
    error("failed to create the cache: " .. (err or "unknown"))
end

function _M.go()

count = c:get("count")


c:set("count",100)
ngx.say("count=", count, " --<br/>")


if not count then  


    c:set("count",1)

    ngx.say("lazy set count ", c:get("count"), "<br/>")  

else


c:set("count",count+1)
 


ngx.say("count=", count, "<br/>")
end


end
return _M

打开lua_code_cache

5.5、lua-resty-redis访问redis

https://github.com/openresty/lua-resty-redis

5.5.1、常用方法

local res, err = red:get("key")

local res, err = red:lrange("nokey", 0, 1)

ngx.say("res:",cjson.encode(res))

5.5.2、创建连接

red, err = redis:new()

ok, err = red:connect(host, port, options_table?)

• timeout

  red:set_timeout(time)
  

• keepalive

  red:set_keepalive(max_idle_timeout, pool_size)
  

• close

  ok, err = red:close()
  

• pipeline

  red:init_pipeline()
  
  results, err = red:commit_pipeline()
  

• 认证

      local res, err = red:auth("foobared")
  
      if not res then
  
          ngx.say("failed to authenticate: ", err)
  
          return
  end
  

    local redis = require "resty.redis"
                  local red = redis:new()
  
                  red:set_timeouts(1000, 1000, 1000) -- 1 sec
  
    local ok, err = red:connect("127.0.0.1", 6379)
   if not ok then
                      ngx.say("failed to connect: ", err)
                      return
                  end
  
                  ok, err = red:set("dog", "an animal")
                  if not ok then
                      ngx.say("failed to set dog: ", err)
                      return
                  end
  
                  ngx.say("set result: ", ok)
  
                  local res, err = red:get("dog")
                  if not res then
                      ngx.say("failed to get dog: ", err)
                      return
                  end
  
                  if res == ngx.null then
                      ngx.say("dog not found.")
                      return
                  end
  
  
                ngx.say("dog: ", res)
  

• redis-cluster支持

https://github.com/steve0511/resty-redis-cluster

5.6、redis2-nginx-module

redis2-nginx-module是一个支持 Redis 2.0 协议的 Nginx upstream 模块，它可以让 Nginx 以非阻塞方式直接防问远方的 Redis 服务，同时支持 TCP 协议和 Unix Domain Socket 模式，并且可以启用强大的 Redis 连接池功能。

• test

  location = /foo {
  
  default_type text/html;
  
       redis2_query auth 123123;
  
       set $value 'first';
  
       redis2_query set one $value;
  
       redis2_pass 192.168.199.161:6379;
  
   }
  

• get

  location = /get {
  
  default_type text/html;
  
       redis2_pass 192.168.199.161:6379;
  
       redis2_query auth 123123;
  
       set_unescape_uri $key $arg_key;  # this requires ngx_set_misc
  
       redis2_query get $key;
  
  }
  

• set

  # GET /set?key=one&val=first%20value
  
  location = /set {
  
  default_type text/html;
  
  redis2_pass 192.168.199.161:6379;
  
  redis2_query auth 123123;
   
  
       set_unescape_uri $key $arg_key;  # this requires ngx_set_misc
  
       set_unescape_uri $val $arg_val;  # this requires ngx_set_misc
  
       redis2_query set $key $val;
  
   }
  

• pipeline

       set $value 'first';
  
       redis2_query set one $value;
  
       redis2_query get one;
  
       redis2_query set one two;
  
       redis2_query get one;
  
  redis2_query del key1;
  

• list

      redis2_query lpush key1 C;
  
      redis2_query lpush key1 B;
  
      redis2_query lpush key1 A;
  
  redis2_query lrange key1 0 -1;
  

• 集群

  upstream redis_cluster {
  
       server 192.168.199.161:6379;
  
       server 192.168.199.161:6379;
  
   }
  
  location = /redis {
  
  default_type text/html;
  
           redis2_next_upstream error timeout invalid_response;
  
           redis2_query get foo;
  
           redis2_pass redis_cluster;
     }
  

5.7、lua-resty-mysql

https://github.com/openresty/lua-resty-mysql

local mysql = require "resty.mysql"
                local db, err = mysql:new()
                if not db then
                    ngx.say("failed to instantiate mysql: ", err)
                    return
                end

                db:set_timeout(1000) -- 1 sec


                local ok, err, errcode, sqlstate = db:connect{
                    host = "192.168.44.211",
                    port = 3306,
                    database = "zhangmen",
                    user = "root",
                    password = "111111",
                    charset = "utf8",
                    max_packet_size = 1024 * 1024,
                }


                ngx.say("connected to mysql.<br>")



                local res, err, errcode, sqlstate = db:query("drop table if exists cats")
                if not res then
                    ngx.say("bad result: ", err, ": ", errcode, ": ", sqlstate, ".")
                    return
                end


                res, err, errcode, sqlstate =
                    db:query("create table cats "
                             .. "(id serial primary key, "
                             .. "name varchar(5))")
                if not res then
                    ngx.say("bad result: ", err, ": ", errcode, ": ", sqlstate, ".")
                    return
                end

                ngx.say("table cats created.")



                res, err, errcode, sqlstate =
                    db:query("select * from t_emp")
                if not res then
                    ngx.say("bad result: ", err, ": ", errcode, ": ", sqlstate, ".")
                    return
                end

                local cjson = require "cjson"
                ngx.say("result: ", cjson.encode(res))


                local ok, err = db:set_keepalive(10000, 100)
                if not ok then
                    ngx.say("failed to set keepalive: ", err)
                    return
                end
 

6、模板实时渲染 lua-resty-template

https://github.com/bungle/lua-resty-template

如果学习过JavaEE中的servlet和JSP的话，应该知道JSP模板最终会被翻译成Servlet来执行；

而lua-resty-template模板引擎可以认为是JSP，其最终会被翻译成Lua代码，然后通过ngx.print输出。

lua-resty-template大体内容有：

l 模板位置：从哪里查找模板；

l 变量输出/转义：变量值输出；

l 代码片段：执行代码片段，完成如if/else、for等复杂逻辑，调用对象函数/方法；

l 注释：解释代码片段含义；

l include：包含另一个模板片段；

l 其他：lua-resty-template还提供了不需要解析片段、简单布局、可复用的代码块、宏指令等支持。

基础语法

l {(include_file)}：包含另一个模板文件；

l {* var *}：变量输出；

l {{ var }}：变量转义输出；

l {% code %}：代码片段；

l {# comment #}：注释；

l {-raw-}：中间的内容不会解析，作为纯文本输出；

6.1、lua代码热加载

在http模块中加入

lua_code_cache off;

reload后Nginx会提示影响性能，记得在生产环境中关掉。

6.2、测试

6.2.1、初始化

-- Using template.new
local template = require "resty.template"
local view = template.new "view.html"
view.message = "Hello, World!"
view:render()

-- Using template.render
-- template.render("view.html", { message = "Hel11lo, Worl1d!" })

6.2.2、执行函数，得到渲染之后的内容

local func = template.compile("view.html")  

local content = func(context)  

ngx.say("xx:",content) 

模板文件存放位置

nginx.conf中配置

set $template_root /usr/local/openresty/nginx/tmp;

6.2.3、resty.template.html

local template = require("resty.template")
local html = require "resty.template.html"

template.render([[
<ul>
{% for _, person in ipairs(context) do %}
    {*html.li(person.name)*} --
{% end %}
</ul>
<table>
{% for _, person in ipairs(context) do %}
    <tr data-sort="{{(person.name or ""):lower()}}">
        {*html.td{ id = person.id }(person.name)*}
    </tr>
{% end %}
</table>]], {
    { id = 1, name = "Emma"},
    { id = 2, name = "James" },
    { id = 3, name = "Nicholas" },
    { id = 4 }
})

6.2.4、模板内容

<!DOCTYPE html>
<html>
<body>
  <h1>{{message}}</h1>
</body>
</html>

6.2.5、多值传入

template.caching(false)
local template = require("resty.template")
local context = {
    name = "lucy",
    age = 50,
}
template.render("view.html", context)

6.2.6、模板内容

<!DOCTYPE html>
<html>
<body>
  <h1>name:{{name}}</h1>
  <h1>age:{{age}}</h1>
</body>
</html>

6.2.7、模板管理与缓存

模板缓存：默认开启，开发环境可以手动关闭

template.caching(true)

模板文件需要业务系统更新与维护，当模板文件更新后，可以通过模板版本号或消息通知Openresty清空缓存重载模板到内存中

template.cache = {}

6.2.8、完整页面

local template = require("resty.template")
template.caching(false)
local context = {
    title = "测试",
    name = "lucy",
    description = "<script>alert(1);</script>",
    age = 40,
    hobby = {"电影", "音乐", "阅读"},
    score = {语文 = 90, 数学 = 80, 英语 = 70},
    score2 = {
        {name = "语文", score = 90},
        {name = "数学", score = 80},
        {name = "英语", score = 70},
    }
}

template.render("view.html", context)

6.2.9、模板

{(header.html)}  
   <body>  
      {# 不转义变量输出 #}  
      姓名：{* string.upper(name) *}<br/>  
      {# 转义变量输出 #}  
      简介：{{description}}
           简介：{* description *}<br/>  
      {# 可以做一些运算 #}  
      年龄: {* age + 10 *}<br/>  
      {# 循环输出 #}  
      爱好：  
      {% for i, v in ipairs(hobby) do %}  
         {% if v == '电影' then  %} - xxoo
            
              {%else%}  - {* v *} 
{% end %}  
         
      {% end %}<br/>  
  
      成绩：  
      {% local i = 1; %}  
      {% for k, v in pairs(score) do %}  
         {% if i > 1 then %}，{% end %}  
         {* k *} = {* v *}  
         {% i = i + 1 %}  
      {% end %}<br/>  
      成绩2：  
      {% for i = 1, #score2 do local t = score2[i] %}  
         {% if i > 1 then %}，{% end %}  
          {* t.name *} = {* t.score *}  
      {% end %}<br/>  
      {# 中间内容不解析 #}  
      {-raw-}{(file)}{-raw-}  
{(footer.html)}  

6.2.10、layout 布局统一风格

使用模板内容嵌套可以实现全站风格同一布局

1)、lua

local template = require "resty.template"

一、

local layout   = template.new "layout.html"

layout.title   = "Testing lua-resty-template"

layout.view    = template.compile "view.html" { message = "Hello, World!" }

layout:render()

二、

template.render("layout.html", {

  title = "Testing lua-resty-template",

  msg = "type=2",

  view  = template.compile "view.html" { message = "Hello, World!" }

})

三、

此方式重名变量值会被覆盖

local view     = template.new("view.html", "layout.html")

view.title     = "Testing lua-resty-template"

view.msg = "type=3"

view.message   = "Hello, World!"

view:render()

四、

可以区分一下

local layout   = template.new "layout.html"

layout.title   = "Testing lua-resty-template"

layout.msg = "type=4"

local view     = template.new("view.html", layout)

view.message   = "Hello, World!"

view:render()

2)、layout.html

<!DOCTYPE html>

<html>

<head>

​    <title>{{title}}</title>

</head>

<h1>layout</h1>

<body>

​    {*view*}

</body>

</html>

3)、view.html·

msg:{{message}}

4)、多级嵌套

lua

local view     = template.new("view.html", "layout.html")

view.title     = "Testing lua-resty-template"

view.message   = "Hello, World!"

view:render()

view.html

{% layout="section.html" %}

section.html

<div id="section">

	<h1>msg:{{message}}</h1>
​    {*view*} - sss

</div>

layout.html

<!DOCTYPE html>


<html>

<head>


​    <title>{{title}}</title>

</head>

<h1>layout {{msg}}</h1>

<body>

​    {*view*}

</body>

</html>

6.2.11、Redis缓存+mysql+模板输出

lua

cjson = require "cjson"
sql="select * from t_emp"


local redis = require "resty.redis"
                local red = redis:new()

                red:set_timeouts(1000, 1000, 1000) -- 1 sec

  local ok, err = red:connect("127.0.0.1", 6379)
 if not ok then
                    ngx.say("failed to connect: ", err)
                    return
                end


        
                local res, err = red:get(sql)
                if not res then
                    ngx.say("failed to get sql: ", err)
                    return
                end

                if res == ngx.null then
                    ngx.say("sql"..sql.." not found.")




--mysql查询
local mysql = require "resty.mysql"
                local db, err = mysql:new()
                if not db then
                    ngx.say("failed to instantiate mysql: ", err)
                    return
                end

                db:set_timeout(1000) -- 1 sec


                local ok, err, errcode, sqlstate = db:connect{
                    host = "192.168.44.211",
                    port = 3306,
                    database = "zhangmen",
                    user = "root",
                    password = "111111",
                    charset = "utf8",
                    max_packet_size = 1024 * 1024,
                }


                ngx.say("connected to mysql.<br>")


 res, err, errcode, sqlstate =
                    db:query(sql)
                if not res then
                    ngx.say("bad result: ", err, ": ", errcode, ": ", sqlstate, ".")
                    return
                end


          --ngx.say("result: ", cjson.encode(res))



      ok, err = red:set(sql, cjson.encode(res))
                if not ok then
                    ngx.say("failed to set sql: ", err)
                    return
                end

                ngx.say("set result: ", ok)

                    return
                end








local template = require("resty.template")
template.caching(false)
local context = {
    title = "测试",
    name = "lucy",
    description = "<script>alert(1);</script>",
    age = 40,
    hobby = {"电影", "音乐", "阅读"},
    score = {语文 = 90, 数学 = 80, 英语 = 70},
    score2 = {
        {name = "语文", score = 90},
        {name = "数学", score = 80},
        {name = "英语", score = 70},
    },

zhangmen=cjson.decode(res)

}





template.render("view.html", context)

模板

{(header.html)}  
   <body>  
      {# 不转义变量输出 #}  
      姓名：{* string.upper(name) *}<br/>  
      {# 转义变量输出 #}  

      年龄: {* age + 10 *}<br/>  
      {# 循环输出 #}  
      爱好：  
      {% for i, v in ipairs(hobby) do %}  
         {% if v == '电影' then  %} - xxoo
            
              {%else%}  - {* v *} 
{% end %}  
         
      {% end %}<br/>  
  
      成绩：  
      {% local i = 1; %}  
      {% for k, v in pairs(score) do %}  
         {% if i > 1 then %}，{% end %}  
         {* k *} = {* v *}  
         {% i = i + 1 %}  
      {% end %}<br/>  
      成绩2：  
      {% for i = 1, #score2 do local t = score2[i] %}  
         {% if i > 1 then %}，{% end %}  
          {* t.name *} = {* t.score *}  
      {% end %}<br/>  
      {# 中间内容不解析 #}  
      {-raw-}{(file)}{-raw-}  




掌门：
{* zhangmen *}



   {% for i = 1, #zhangmen do local z = zhangmen[i] %}  
         {* z.deptId *},{* z.age *},{* z.name *},{* z.empno *},<br>
      {% end %}<br/>  

{(footer.html)}  

7、Lua 开源项目

7.1、WAF

https://github.com/unixhot/waf

https://github.com/loveshell/ngx_lua_waf

l 防止 SQL 注入，本地包含，部分溢出，fuzzing 测试，XSS/SSRF 等 Web 攻击

l 防止 Apache Bench 之类压力测试工具的攻击

l 屏蔽常见的扫描黑客工具，扫描器

l 屏蔽图片附件类目录执行权限、防止 webshell 上传

l 支持 IP 白名单和黑名单功能，直接将黑名单的 IP 访问拒绝

l 支持 URL 白名单，将不需要过滤的 URL 进行定义

l 支持 User-Agent 的过滤、支持 CC 攻击防护、限制单个 URL 指定时间的访问次数

l 支持支持 Cookie 过滤，URL 与 URL 参数过滤

l 支持日志记录，将所有拒绝的操作，记录到日志中去

7.2、Kong 基于Openresty的流量网关

https://konghq.com/

https://github.com/kong/kong

Kong 基于 OpenResty，是一个云原生、快速、可扩展、分布式的微服务抽象层（Microservice Abstraction Layer），也叫 API 网关（API Gateway），在 Service Mesh 里也叫 API 中间件（API Middleware）。

Kong 开源于 2015 年，核心价值在于高性能和扩展性。从全球 5000 强的组织统计数据来看，Kong 是现在依然在维护的，在生产环境使用最广泛的 API 网关。

Kong 宣称自己是世界上最流行的开源微服务 API 网关（The World’s Most Popular Open Source Microservice API Gateway）。

核心优势：

l 可扩展：可以方便的通过添加节点水平扩展，这意味着可以在很低的延迟下支持很大的系统负载。

l 模块化：可以通过添加新的插件来扩展 Kong 的能力，这些插件可以通过 RESTful Admin API 来安装和配置。

l 在任何基础架构上运行：Kong 可以在任何地方都能运行，比如在云或混合环境中部署 Kong，单个或全球的数据中心。

7.3、APISIX

7.4、ABTestingGateway

https://github.com/CNSRE/ABTestingGateway

ABTestingGateway 是一个可以动态设置分流策略的网关，关注与灰度发布相关领域，基于 Nginx 和 ngx-lua 开发，使用 Redis 作为分流策略数据库，可以实现动态调度功能。

ABTestingGateway 是新浪微博内部的动态路由系统 dygateway 的一部分，目前已经开源。在以往的基于 Nginx 实现的灰度系统中，分流逻辑往往通过 rewrite 阶段的 if 和 rewrite 指令等实现，优点是性能较高，缺点是功能受限、容易出错，以及转发规则固定，只能静态分流。ABTestingGateway 则采用 ngx-lua，通过启用 lua-shared-dict 和 lua-resty-lock 作为系统缓存和缓存锁，系统获得了较为接近原生 Nginx 转发的性能。

l 支持多种分流方式，目前包括 iprange、uidrange、uid 尾数和指定uid分流

l 支持多级分流，动态设置分流策略，即时生效，无需重启

l 可扩展性，提供了开发框架，开发者可以灵活添加新的分流方式，实现二次开发

l 高性能，压测数据接近原生 Nginx 转发

l 灰度系统配置写在 Nginx 配置文件中，方便管理员配置

l 适用于多种场景：灰度发布、AB 测试和负载均衡等