大数据云计算运维之Nginx反向代理与负载均衡

news2024/10/5 14:09:14

Nginx 简介

一、Nginx概述

1.1 概述

Nginx（“engine x”）是一个高性能的 HTTP /反向代理的服务器及电子邮件（IMAP/POP3)代理服务器。
img
官方测试nginx能够支撑5万并发，并且cpu，内存等资源消耗却非常低，运行非常稳定。最重要的是开源，免费，可商用的。

Nginx还支持热部署，几乎可以做到7 * 24 小时不间断运行，即时运行数个月也不需要重启，还能够在不间断服务的情况下对软件进行升级维护。

1.2 Nginx应用场景

1、单机环境下参考服务器配置。 并发连接数在7000+ -8000左右。 集群模式20000+。

2、作为 Web 服务器：相比 Apache，Nginx 使用更少的资源，支持更多的并发连接，体现更高的效率，这点使 Nginx尤其受到虚拟主机提供商的欢迎。能够支持高达 50,000 个并发连接数的响应。

3、作为负载均衡服务器：Nginx 既可以在内部直接支持 Rails 和 PHP，也可以支持作为 HTTP代理服务器 对外进行服务。Nginx 用 C 编写, 不论是系统资源开销还是 CPU 使用效率都比 Perlbal 要好的多。

4、作为邮件代理服务器：Nginx 同时也是一个非常优秀的邮件代理服务器（最早开发这个产品的目的之一也是作为邮件代理服务器），Last.fm 描述了成功并且美妙的使用经验。

5、Nginx 安装非常的简单，配置文件 非常简洁（还能够支持perl语法），Bug非常少的服务器。

二、Nginx安装

2.1 进入官网下载

2.2 安装相关依赖

2.2.1 第一步

1、 避免：Nginx 与 httpd 发生端口冲突

卸载：可能已经安装的 httpd，从而避免发生<端口冲突>

(rpm -qa | grep -P "^httpd-([0-9].)+") && rpm -e --nodeps httpd || echo "未安装"

2、 下载：Nginx 源码安装包，并解压

cd ~ 
which wget || yum install -y wget 
wget http://nginx.org/download/nginx-1.19.1.tar.gz

3、安装其他依赖

yum install -y gcc pcre-devel zlib-devel

4、创建运行账户nginx

useradd -M -s /sbin/nologin nginx

2.3 安装nginx

  1. 解压nginx-xx.tar.gz包

    tar -axf nginx-1.19.1.tar.gz

  2. 进入解压目录，执行./configure 设置安装路径和运行账户

    cd ~/nginx-1.19.1 
./configure --prefix=/usr/local/nginx --user=nginx --group=nginx

  3. make&&make install

    make && make install

  4. 配置网页

    cat >/usr/local/nginx/conf/nginx.conf <<EOF
worker_processes 1;
events {
    worker_connections  1024;
}
http {
     include            mime.types;
     default_type       application/octet-stream;
     sendfile           on;
     keepalive_timeout  65;
     charset            utf-8;
     server {
        listen          80;
        server_name     localhost;
        include         conf.d/*.conf;
        location / {
            root        html;
            index       index.html index.htm;
        }
        error_page 500 502 503 504  /50x.html;
            location =  /50x.html {
            root        html;
        }
     }
}
EOF

#创建辅助配置文件目录
[ -d /usr/local/nginx/conf/conf.d ] || mkdir -p /usr/local/nginx/conf/conf.d

2.4 设置环境变量，同时设置开机自启

1、设置变量

cat > /etc/profile.d/nginx.sh<<EOF 
export PATH="/usr/local/nginx/sbin:\$PATH" 
EOF

2、刷新环境

source /etc/profile

3、启停：Nginx 服务进程

echo "/usr/local/nginx/sbin/nginx" >> /etc/rc.d/rc.local 	## 设置：开机自启动 
chmod +x /etc/rc.d/rc.local 
nginx 或 nginx -c /usr/local/nginx/conf/nginx.conf           ## 启动：Nginx 服务

2.5 访问

直接浏览器输入虚拟机ip地址测试

三、nginx常用命令和配置文件

3.1 常用命令

#查看版本
nginx -v

#检查配置文件错误
nginx -t

#启动nginx
nginx

#关闭nginx
nginx -s stop

#重加载nginx
nginx -s reload

3.2 配置文件详细讲解

#配置文件位置
位置：/usr/local/nginx/conf/nginx.conf

★ 查看：<Nginx 主配置文件>的<默认配置>
# cat /usr/local/nginx/conf/nginx.conf | grep -vE "^\s*(#|$)"
worker_processes  1;
events {
    worker_connections  1024;
}
http {
     include            mime.types;
    	## 导入：<MIME 类型定义配置文件>，其<路径>相对于[当前目录]
		## <mime.type 配置文件>定义：什么类型的<文件>，需用什么<应用组件>打开？
     default_type       application/octet-stream;
     sendfile           on;
     keepalive_timeout  65;
     charset            utf-8;	## 设置语音编码为utf-8，使其页面支持中文
     server {
        listen          80;		## 设置：侦听端口和 IP 地址
        server_name     localhost;
        ## 导入：<自定义配置文件>（可以是相对路径 ☚ 以<主配置文件>的<当前目录>为<根目录>）
        include         conf.d/*.conf;
        location / {
            root        html;
            index       index.html index.htm;	## 定义：<默认首页文件名>
        }
        error_page 500 502 503 504  /50x.html;
            location =  /50x.html {
            root        html;
        }
     }
}

3.3 理解：<Nginx 主配置文件>的<语法格式>及<默认配置>

              ┍
main 主配置段 ┤ worker_processes 1; ## 指定：<nginx: worker process 工作进程>的<数量>
              │ ## 单 CPU，建议：1 个
              │ ## 多 CPU，建议：CPU 总核心数
              └
                 ┍ events {
evens 事件配置段 ┤ worker_connections 1024; ## 设置：单个工作进程的<并发最大连接>
                 └ }
               ┍ http {
               │ include mime.types;
               │ default_type application/octet-stream;
               │ sendfile on;
               │ keepalive_timeout 65;
               │ server { ─────────────────────────────┐
               │ listen 80;                            │
http 网站配置段 ┤ server_name localhost;                 │
               │ ┍ location / {                        │
               │ │ root html;                          │
               │ │ index index.html index.htm;         ├定义：虚拟主机
               │ └ }                                   │
               │ error_page 500 502 503 504 /50x.html; │
               │ ┍ location = /50x.html {              │
               │ │ root html;                          │
               │ └ }                                   │
               │ }─────────────────────────────────────┘
               └ }

四、Nginx反向代理与负载均衡

4.1 反向代理

**反向代理：**正好相反。对于客户端来说，反向代理就好像目标服务器。并且客户端不需要进行任何设置。客户端向反向代理发送请求，接着反向代理判断请求走向何处，并将请求转交给客户端，使得这些内容就好像它自己的一样，一次客户端并会并会不感知到反向代理后面的服务，因此不需要客户端做任何设置，只需要把反向代理服务器当成真正的服务器就好了。

4.2 负载均衡

负载均衡建立在现有网络结构之上，它提供一种链家有效透明的方法扩展网络设备和服务器的宽带、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。

Nginx proxy反向代理模块 （默认安装）

功能 1：可以作为<应用程序网关>
对外隐藏：<内网服务器>的<IP地址>
对外发布：<内网服务器>的<服务资源>
功能 2：可以实现<动静分离>
通过 location URI 地址匹配，实现：转发<动态网页的请求>。

vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
        location / {		
        proxy_pass http://服务器池;	 
}									##<上游服务器>指 被反向代理的服务器
     或 proxy_pass http://后端服务器池的名字；
     
## 例如：
vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
....
location / {
....
        proxy_pass http://xm;	 
}
....

Nginx upstream 上游模块（负载均衡）

#指令 和 功能
upstream 定义：一个命名的<后端服务器池>
server 定义：服务器池里的服务器
ip_hash 启用：基于<IP地址哈希值>的<负载均衡算法>

负载均衡的部署方式

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

vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
....
http {
    upstream xm {	##xm 服务器池的命名,不要有下划线
		server ip地址:80;	##上游服务器ip:端口
		server ip地址:80;
    }
...
}
保存后出去重载文件
nginx -s reload

# 例如：
vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
worker_processes 1;
events {
    worker_connections  1024;
}
http {
     include            mime.types;
     default_type       application/octet-stream;
     sendfile           on;
     keepalive_timeout  65;
     charset            utf-8;
     upstream test {		## 定义test组
        server 192.168.106.147:80;	## 定义test组里有那些机器
        server 192.168.106.148:80;	## 这几条ip换成自己web服务器的IP地址
     }
     server {
        listen          80;
        server_name     localhost;
        include         conf.d/*.conf;
        location / {
            root        html;
            index       index.html index.htm;
            proxy_pass  http://test;	## 有请求就转发到test组
        }
        error_page 500 502 503 504  /50x.html;
            location =  /50x.html {
            root        html;
        }
     }
}

2.weight (权重)
权重越大，被分配到的任务越多，被访问的概率越高

vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
....
http {
	upstream xm {
		server ip地址:80 weight=7;   #默认weight=1
		server ip地址:80 weight=3;
	}
...
}
#如上例，分别是70%和30%

保存后出去重载文件
nginx -s reload

## 例如：
worker_processes 1;
events {
    worker_connections  1024;
}
http {
     include            mime.types;
     default_type       application/octet-stream;
     sendfile           on;
     keepalive_timeout  65;
     charset            utf-8;
     upstream test {	## 定义test组
        server 192.168.106.147:80 weight=7; ## 定义test组内的机器
        server 192.168.106.148:80 weight=3; ## 定义test组内的机器
     }
     server {
        listen          80;
        server_name     localhost;
        include         conf.d/*.conf;
        location / {
            root        html;
            index       index.html index.htm;
            proxy_pass  http://test;
        }
        error_page 500 502 503 504  /50x.html;
            location =  /50x.html {
            root        html;
        }
     }
}

3.ip_hash(哈希算法)
客户第一次访问某个服务器后短时间断开，再次访问自动定位到该服务器

vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
....
http {
	upstream xm {
		ip_hash;
		server ip地址:80;
		server ip地址:80;
	}
...
}

保存后出去重载文件
nginx -s reload

# 例如：
worker_processes 1;
events {
    worker_connections  1024;
}
http {
     include            mime.types;
     default_type       application/octet-stream;
     sendfile           on;
     keepalive_timeout  65;
     charset            utf-8;
     upstream test {
     	ip_hash;		## 定义哈希算法
        server 192.168.106.147:80;
        server 192.168.106.148:80;
     }
     server {
        listen          80;
        server_name     localhost;
        include         conf.d/*.conf;
        location / {
            root        html;
            index       index.html index.htm;
            proxy_pass  http://test;
        }
        error_page 500 502 503 504  /50x.html;
            location =  /50x.html {
            root        html;
        }
     }
}

五、Nginx+php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，如果是童泰资源的请求，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。

1. 动态和静态分离主要是通过nginx + PHP FPM实现的，其中nginx处理图片、html等静态文件，PHP处理动态程序。
2. 动态静态分离是指在web服务器架构中，将静态页面与动态页面或静态内容接口与动态内容接口分离，从而提高整个服务的访问性能和可维护性的架构设计方法。
3. 简单地说，当用户请求时，如果他只是访问静态请求，比如图片和html, nginx会直接返回。如果他发送了一个动态请求，nginx会把这个请求发送给程序进行动态处理

1、配合php实现动态页面和静态页面分开处理

1、删除httpd
rpm -e httpd --nodeps
2、安装php及其组件
yum install -y php php-devel php-mysql
yum install -y php-fpm
3、启动php及其组件，同时将其加入开机自启
systemctl enable php-fpm
systemctl start php-fpm

2、修改运行用户

sed -i -r 's/^\s*user\s*=.*/user = nginx/' /etc/php-fpm.d/www.conf
sed -i -r 's/^\s*group\s*=.*/group = nginx/' /etc/php-fpm.d/www.conf

重启服务

systemctl restart php-fpm

3、修改配置文件

cat > /usr/local/nginx/conf/conf.d/location_php.conf <<EOF
location ~ \.php$ {
            root           html;
            fastcgi_index  index.php;
            fastcgi_pass   127.0.0.1:9000;
            include        fastcgi_params;
            fastcgi_param SCRIPT_FILENAME \$document_root\$fastcgi_script_name;
            if (!-f \$document_root\$fastcgi_script_name) {
                        return             404;
            }
}
EOF

重载nginx

nginx -s reload

4、编写php页面

cat > /usr/local/nginx/html/index.php <<EOF
<?php
            phpinfo();
?>
EOF

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FTLE场&#xff0c;即有限李雅普诺夫指数场是识别拉格朗日拟序结构的一种方法&#xff0c;其主要思路是如下&#xff1a; 1、t时刻在场内均匀布置粒子 2、计算t–>tT时刻后粒子的位置&#xff0c;这里粒子任意时刻的速度有速度场插值得到 3、根据两个时刻的粒子位置计算得…
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资讯 |智汇云舟受邀出席WGDC大会并获“年度最具创新力企业“奖项

资讯 |智汇云舟受邀出席WGDC大会并获“年度最具创新力企业“奖项

5月17日&#xff0c;由泰伯网主办的第十二届WGDC2023全球地理信息开发者大会在北京隆重召开。开幕式上重磅发布了“2023年度最具创新力”榜单&#xff0c;智汇云舟凭借技术创新研发与应用方面取得的诸多突破&#xff0c;获数字孪生赛道“年度最具创新力企业"奖项。公司产品…
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Django高级扩展之Paginator分页实现

Django高级扩展之Paginator分页实现

在项目中很常见的一种功能&#xff0c;主要用于大量数据在一页显示过于冗长&#xff0c;分为一页显示多条数据&#xff0c;分隔为多页显示&#xff1b;并常与条件筛选结合使用。 目录 Paginator对象 创建对象 属性 方法 异常 Page对象 创建对象 属性 方法 Paginator与…
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华为OD机试之阿里巴巴找黄金宝箱(I)

华为OD机试之阿里巴巴找黄金宝箱(I)

阿里巴巴找黄金宝箱(I) 题目描述 一贫如洗的樵夫阿里巴巴在去砍柴的路上&#xff0c;无意中发现了强盗集团的藏宝地&#xff0c;藏宝地有编号从0~N的箱子&#xff0c;每个箱子上面贴有一个数字&#xff0c;箱子中可能有一个黄金宝箱。 黄金宝箱满足排在它之前的所有箱子数字…
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Kubernetes Pod 生命周期

Kubernetes Pod 生命周期

Pod 生命周期是其从创建开始至终止退出的事件范围。 Pod 状态 Pending API server 创建了 Pod 对象并已存入 etcd 中&#xff0c;但尚未调度完成或仍处于从镜像仓库下载镜像的过程中。Running Pod 已经被调度至某节点&#xff0c;并且所有容器都已经被 kubelet 创建完成。Suc…
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