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从原理到实战,彻底搞懂Nginx

发布时间:2020/5/6 11:45:00 阅读次数:

本文首先介绍 Nginx 的反向代理、负载均衡、动静分离和高可用的原理,随后详解 Nginx 的配置文件,最后通过实际案例实现 Nginx 反向代理和负载均衡的具体配置。学会 Nginx ,一篇足够了。

1. 简介

  Nginx 是开源的轻量级 Web 服务器、反向代理服务器,以及负载均衡器和 HTTP 缓存器。其特点是高并发,高性能和低内存。   Nginx 专为性能优化而开发,性能是其最重要的考量,实现上非常注重效率,能经受高负载的考验,最大能支持 50000 个并发连接数。 Nginx 还支持热部署,它的使用特别容易,几乎可以做到 7x24 小时不间断运行。 Nginx 的网站用户有:百度、淘宝、京东、腾讯、新浪、网易等。

2. 反向代理

2.1 正向代理

  Nginx 不仅可以做反向代理,实现负载均衡,还能用做正向代理来进行上网等功能。

1.png

2.2 反向代理

  客户端对代理服务器是无感知的,客户端不需要做任何配置,用户只请求反向代理服务器,反向代理服务器选择目标服务器,获取数据后再返回给客户端。反向代理服务器和目标服务器对外而言就是一个服务器,只是暴露的是代理服务器地址,而隐藏了真实服务器的IP地址。

2.png

3. 负载均衡

  将原先请求集中到单个服务器上的情况改为增加服务器的数量,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,即负载均衡。

3.png


4. 动静分离

  为了加快网站的解析速度,可以把静态页面和动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。

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5. 高可用

  为了提高系统的可用性和容错能力,可以增加nginx服务器的数量,当主服务器发生故障或宕机,备份服务器可以立即充当主服务器进行不间断工作。

5.webp.jpg

6. Nginx配置文件

6.1 文件结构

  Nginx 配置文件由三部分组成。

...              #全局块

events {         #events块
  ...
}

http      #http块
{
   ...   #http全局块
   server        #server块
   { 
       ...       #server全局块
       location [PATTERN]   #location块
       {
           ...
       }
       location [PATTERN] 
       {
           ...
       }
   }
   server
   {
     ...
   }
   ...     #http全局块
}
  • 第一部分 全局块  主要设置一些影响 nginx 服务器整体运行的配置指令。  比如: worker_processes 1; , worker_processes 值越大,可以支持的并发处理量就越多。

  • 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。  比如: worker_connections 1024; ,支持的最大连接数。

  • 第三部分 http块  http 块又包括 http 全局块和 server 块,是服务器配置中最频繁的部分,包括配置代理、缓存、日志定义等绝大多数功能。

    • server块:配置虚拟主机的相关参数。

    • location块:配置请求路由,以及各种页面的处理情况。

6.2 配置文件

########### 每个指令必须有分号结束。################# 
#user administrator administrators;  #配置用户或者组,默认为nobody nobody。 
#worker_processes 2;  #允许生成的进程数,默认为1 
#pid /nginx/pid/nginx.pid;   #指定nginx进程运行文件存放地址 
error_log log/error.log debug;  #制定日志路径,级别。这个设置可以放入全局块,http块,
server块,级别以此为:debug|info|notice|warn|error|crit|alert|emerg 
events {
     accept_mutex on;   #设置网路连接序列化,防止惊群现象发生,默认为on
     multi_accept on;  #设置一个进程是否同时接受多个网络连接,默认为off     
     #use epoll;      #事件驱动模型,
select|poll|kqueue|epoll|resig|/dev/poll|eventport     
     worker_connections  1024;    #最大连接数,默认为512 
     } 
     http {     
     include       mime.types;   #文件扩展名与文件类型映射表     
     default_type  application/octet-stream; #默认文件类型,默认为text/plain     
     #access_log off; #取消服务日志         
     log_format myFormat '$remote_addr–$remote_user [$time_local] $request $status $body_bytes_sent $http_referer $http_user_agent $http_x_forwarded_for'; #自定义格式     access_log log/access.log myFormat;  
     #combined为日志格式的默认值            
     sendfile on;   #允许sendfile方式传输文件,默认为off,可以在http块,server块,location块。     
     sendfile_max_chunk 100k;  #每个进程每次调用传输数量不能大于设定的值,默认为0,即不设上限。     
     keepalive_timeout 65;  #连接超时时间,默认为75s,可以在http,server,location块。     
     upstream mysvr {          
     server 127.0.0.1:7878;       
     server 192.168.10.121:3333 backup;  #热备
          } 
          error_page 404 https://www.baidu.com; #错误页
      server {         keepalive_requests 120; #单连接请求上限次数。
              listen       4545;   #监听端口
                server_name  127.0.0.1;   #监听地址
                 location  ~*^.+$ {       #请求的url过滤,正则匹配,~为区分大小写,~*为不区分大小写。
                 #root path;  #根目录            #index vv.txt;  #设置默认页
                 proxy_pass  http://mysvr;  #请求转向mysvr 定义的服务器列表
                 deny 127.0.0.1;  #拒绝的ip            
                 allow 172.18.5.54; #允许的ip               
               }
           } 
     }

7.配置实例

7.1 反向代理

7.1.1 实战一

实现效果:  在浏览器输入 www.abc.com , 从 nginx 服务器跳转到 linux 系统 tomcat 主页面。  具体配置:

    server {
        listen       80;   
        server_name  192.168.4.32;   #监听地址
   
        location  / {       
           root html;  #/html目录
           proxy_pass http://127.0.0.1:8080;  #请求转向
           index  index.html index.htm;      #设置默认页       
        } 
    }

7.1.2 实战二

实现效果:  根据在浏览器输入的路径不同,跳转到不同端口的服务中。  具体配置:

  server {
        listen       9000;   
        server_name  192.168.4.32;   #监听地址       
        
        location  ~ /example1/ {  
           proxy_pass http://127.0.0.1:5000;         
        } 

        location  ~ /example2/ {  
           proxy_pass http://127.0.0.1:8080;         
        } 
    }

location 指令说明:

  • ~ : 表示uri包含正则表达式,且区分大小写。

  • ~* : 表示uri包含正则表达式,且不区分大小写。

  • = : 表示uri不含正则表达式,要求严格匹配。

7.2 负载均衡

7.2.1 实战一

实现效果:  在浏览器地址栏输入 http://192.168.4.32/example/a.html ,平均到 5000 和 8080 端口中,实现负载均衡效果。  具体配置:

    upstream myserver {          server 192.167.4.32:5000;       server 192.168.4.32:8080;     }          server {         listen       80;   #监听端口         server_name  192.168.4.32;   #监听地址             location  / {                   root html;  #html目录            index index.html index.htm;  #设置默认页            proxy_pass  http://myserver;  #请求转向 myserver 定义的服务器列表               }      }

nginx 分配服务器策略

  • 轮询(默认)  按请求的时间顺序依次逐一分配,如果服务器down掉,能自动剔除。

  • 权重  weight 越高,被分配的客户端越多,默认为 1。比如:

          upstream myserver {            server 192.167.4.32:5000 weight=10;         server 192.168.4.32:8080 weight=5;       }
  • ip  按请求 ip 的 hash 值分配,每个访客固定访问一个后端服务器。比如:

         upstream myserver { 
           ip_hash;  
           server 192.167.4.32:5000;
           server 192.168.4.32:8080;
         }
  • fair  按后端服务器的响应时间来分配,响应时间短的优先分配到请求。比如:

         upstream myserver { 
           fair;  
           server 192.167.4.32:5000;
           server 192.168.4.32:8080;
         }

  恭喜!目前为止你已经掌握了 Nginx 的基本原理,并且能够配置反向代理和负载均衡