详解Nginx高性能的HTTP和反向代理服务器

Nginx 是一个高性能的 HTTP 和反向代理服务器，特点是占用内存少，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。

Nginx 专为性能优化而开发，性能是其最重要的要求，十分注重效率，有报告 Nginx 能支持高达 50000 个并发连接数。

01Nginx 知识网结构图

Nginx 的知识网结构图如下：

02反向代理

正向代理：局域网中的电脑用户想要直接访问网络是不可行的，只能通过代理服务器来访问，这种代理服务就被称为正向代理。

反向代理：客户端无法感知代理，因为客户端访问网络不需要配置，只要把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，然后再返回到客户端。 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。  

03负载均衡

客户端发送多个请求到服务器，服务器处理请求，有一些可能要与数据库进行交互，服务器处理完毕之后，再将结果返回给客户端。

普通请求和响应过程如下图：

但是随着信息数量增长，访问量和数据量飞速增长，普通架构无法满足现在的需求。 我们首先想到的是升级服务器配置，可以由于摩尔定律的日益失效，单纯从硬件提升性能已经逐渐不可取了，怎么解决这种需求呢？ 我们可以增加服务器的数量，构建集群，将请求分发到各个服务器上，将原来请求集中到单个服务器的情况改为请求分发到多个服务器，也就是我们说的负载均衡。




图解负载均衡：


假设有 15 个请求发送到代理服务器，那么由代理服务器根据服务器数量，平均分配，每个服务器处理 5 个请求，这个过程就叫做负载均衡。

04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交给不同的服务器来解析，加快解析的速度，降低由单个服务器的压力。


动静分离之前的状态：



动静分离之后：

05Nginx安装

Nginx 如何在 Linux 安装

参考链接：

https://blog.csdn.net/yujing1314/article/details/97267369

Nginx 常用命令

查看版本：

./nginx-v 启动：

./nginx 关闭（有两种方式，推荐使用 ./nginx -s quit）：

./nginx-sstop ./nginx-squit 重新加载 Nginx 配置：

./nginx-sreload

Nginx 的配置文件

配置文件分三部分组成：

①全局块

从配置文件开始到 events 块之间，主要是设置一些影响 Nginx 服务器整体运行的配置指令。 并发处理服务的配置，值越大，可以支持的并发处理量越多，但是会受到硬件、软件等设备的制约。

 

②events 块

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 workprocess 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等等。


支持的最大连接数：


 

③HTTP 块

诸如反向代理和负载均衡都在此配置。

location[=|~|~*|^~]url{ }


location 指令说明，该语法用来匹配 url，语法如上：

• =：用于不含正则表达式的 url 前，要求字符串与 url 严格匹配，匹配成功就停止向下搜索并处理请求。
• ~：用于表示 url 包含正则表达式，并且区分大小写。
• ~*：用于表示 url 包含正则表达式，并且不区分大小写。
• ^~：用于不含正则表达式的 url 前，要求 Nginx 服务器找到表示 url 和字符串匹配度最高的 location 后，立即使用此 location 处理请求，而不再匹配。
• 如果有 url 包含正则表达式，不需要有 ~ 开头标识。

06反向代理实战

①配置反向代理

目的：在浏览器地址栏输入地址 www.123.com 跳转 Linux 系统 Tomcat 主页面。 ②具体实现 先配置 Tomcat，因为比较简单，此处不再赘叙，并在 Windows 访问：



 


具体流程如下图：



修改之前：


 



配置如下：





再次访问：


 

③反向代理 2


目标：

• 访问 http://192.168.25.132:9001/edu/ 直接跳转到 192.168.25.132:8080
• 访问 http://192.168.25.132:9001/vod/ 直接跳转到 192.168.25.132:8081

准备：配置两个 Tomcat，端口分别为 8080 和 8081，都可以访问，端口修改配置文件即可。




新建文件内容分别添加 8080！！！和 8081！！！





响应如下图：



具体配置如下：



重新加载 Nginx：

./nginx-sreload

访问：





实现了同一个端口代理，通过 edu 和 vod 路径的切换显示不同的页面。


反向代理小结


第一个例子：浏览器访问 www.123.com，由 host 文件解析出服务器 ip 地址 192.168.25.132 www.123.com。 然后默认访问 80 端口，而通过 Nginx 监听 80 端口代理到本地的 8080 端口上，从而实现了访问 www.123.com，最终转发到 tomcat 8080 上去。


第二个例子：

• 访问 http://192.168.25.132:9001/edu/ 直接跳转到 192.168.25.132:8080
• 访问 http://192.168.25.132:9001/vod/ 直接跳转到 192.168.25.132:8081

实际上就是通过 Nginx 监听 9001 端口，然后通过正则表达式选择转发到 8080 还是 8081 的 Tomcat 上去。


07负载均衡实战

①修改 nginx.conf，如下图：


 

②重启 Nginx：

./nginx-sreload


③在 8081 的 Tomcat 的 webapps 文件夹下新建 edu 文件夹和 a.html 文件，填写内容为 8081！！！！

④在地址栏回车，就会分发到不同的 Tomcat 服务器上：



负载均衡方式如下：

• 轮询（默认）。
• weight，代表权，权越高优先级越高。
• fair，按后端服务器的响应时间来分配请求，相应时间短的优先分配。
• ip_hash，每个请求按照访问 ip 的 hash 结果分配，这样每一个访客固定的访问一个后端服务器，可以解决 Session 的问题。

08动静分离实战

什么是动静分离？把动态请求和静态请求分开，不是讲动态页面和静态页面物理分离，可以理解为 Nginx 处理静态页面，Tomcat 处理动态页面。

动静分离大致分为两种：

• 纯粹将静态文件独立成单独域名放在独立的服务器上，也是目前主流方案。
• 将动态跟静态文件混合在一起发布，通过 Nginx 分开。

动静分离图析：

 

实战准备，准备静态文件：



配置 Nginx，如下图：

Nginx 高可用

如果 Nginx 出现问题：



解决办法：

前期准备：

• 两台 Nginx 服务器
• 安装 Keepalived
• 虚拟 ip

安装 Keepalived：

[root@192usr]#yuminstallkeepalived-y [root@192usr]#rpm-q-akeepalived keepalived-1.3.5-16.el7.x86_64

修改配置文件：

[root@192keepalived]#cd/etc/keepalived [root@192keepalived]#vikeepalived.conf 分别将如下配置文件复制粘贴，覆盖掉 keepalived.conf，虚拟 ip 为 192.168.25.50。


对应主机 ip 需要修改的是：

• smtp_server 192.168.25.147（主）smtp_server 192.168.25.147（备）
• state MASTER（主） state BACKUP（备）

global_defs{

notification_email{

[e-mail]

[e-mail]

[e-mail]

}

[e-mail]

smtp_server192.168.25.147

smtp_connect_timeout30

router_idLVS_DEVEL#访问的主机地址

}

vrrp_scriptchk_nginx{

script"/usr/local/src/nginx_check.sh"#检测文件的地址

interval2#检测脚本执行的间隔

weight2#权重

}

vrrp_instanceVI_1{

stateBACKUP#主机MASTER、备机BACKUP

interfaceens33#网卡

virtual_router_id51#同一组需一致

priority90#访问优先级，主机值较大，备机较小

advert_int1

authentication{

auth_typePASS

auth_pass1111

}

virtual_ipaddress{

192.168.25.50#虚拟ip

}

}

启动代码如下：

[root@192sbin]#systemctlstartkeepalived.service

 

访问虚拟 ip 成功：



关闭主机 147 的 Nginx 和 Keepalived，发现仍然可以访问。

原理解析

如下图，就是启动了一个 master，一个 worker，master 是管理员，worker是具体工作的进程。



worker 如何工作？如下图：




小结worker 数应该和 CPU 数相等；一个 master 多个 worker 可以使用热部署，同时 worker 是独立的，一个挂了不会影响其他的。

原文标题：神器 Nginx 的学习手册 ( 建议收藏 )

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审核编辑：汤梓红