Nginx深入学习（一篇搞定）

 我们的口号是：人生不设限！

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 一、nginx简介

1、什么是nginx

Nginx (engine x) 是一个高性能的HTTP和反向代理服务器，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。
Nginx专为性能优化而发，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，有报告表名能支持高达50,000个并发连接数。
 

2、反向代理

（）正向代理
　　如果我们把google想象成为一个资源库，则大陆局域网的客户端要访问这个资源库，就需要通过代理服务器来访问，这种代理服务就叫做正向代理。
简单说就是：在客户端（浏览器）配置代理服务器，通过代理服务器进行互联网访问。
　　

（2）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，反向代理服务器去选择目标服务器获取数据后，再返回给客户端，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。

3、负载均衡

　　当请求变多，单体应用不能满足，我们增加服务器的数量，然后将请求分发到不同服务器上解决高并发，就是负载均衡。

4、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。

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二、nginx在linux系统安装

(1)安装 pcre 依赖

#1、自行下载pcre依赖包（https://sourceforge.net/projects/pcre/files/pcre/8.37/）

[root@ldk src]# ll
total
drwxr-xr-x.  root root     Apr    debug
drwxr-xr-x.  root root     Apr    kernels
-rw-r--r--   root root  Jun  : pcre-8.37.tar.gz

#2、解压依赖包

[root@ldk src]# tar -xvf pcre-8.37.tar.gz

#3、进入检查

[root@ldk src]# cd pcre-8.37

[root@ldk pcre-8.37]# ./configure
checking for a BSD-compatible install... /usr/bin/install -c
checking whether build environment is sane... yes
checking for a thread-safe mkdir -p... /usr/bin/mkdir -p

...

#注意：检查过程中，有些小伙伴的服务器可能会报错（缺少c++环境）

configure: error: You need a C++ compiler for C++ support.

#4、如果报错执行（不报错直接略过本步骤）

[root@ldk pcre-8.37]# yum -y install gcc-c++

#5、安装

[root@ldk pcre-8.37]# make && make install
rm -f pcre_chartables.c
ln -s ./pcre_chartables.c.dist pcre_chartables.c
make all-am
make[1]: Entering directory `/usr/src/pcre-8.37'
CC libpcre_la-pcre_byte_order.lo
CC libpcre_la-pcre_compile.lo
CC libpcre_la-pcre_config.lo
CC libpcre_la-pcre_dfa_exec.lo
CC libpcre_la-pcre_exec.lo
CC libpcre_la-pcre_fullinfo.lo
CC libpcre_la-pcre_get.lo

...

make[3]: Leaving directory `/usr/src/pcre-8.37'
make[2]: Leaving directory `/usr/src/pcre-8.37'
make[1]: Leaving directory `/usr/src/pcre-8.37'
[root@ldk pcre-8.37]#

#查看版本

[root@ldk pcre-8.37]# pcre-config --version
8.37
[root@ldk pcre-8.37]#

(2)安装 openssl、zlib 依赖

[root@ldk pcre-8.37]# yum -y install make zlib zlib-devel gcc-c++ libtool openssl openssl-devel
Loaded plugins: fastestmirror
Loading mirror speeds from cached hostfile
Package 1:make-3.82-24.el7.x86_64 already installed and latest version
Package zlib-1.2.7-18.el7.x86_64 already installed and latest version
Package gcc-c++-4.8.5-39.el7.x86_64 already installed and latest version
Package 1:openssl-1.0.2k-19.el7.x86_64 already installed and latest version
Resolving Dependencies
--> Running transaction check
---> Package libtool.x86_64 0:2.4.2-22.el7_3 will be installed

...

Dependency Updated:
e2fsprogs.x86_64 0:1.42.9-17.el7 e2fsprogs-libs.x86_64 0:1.42.9-17.el7 krb5-libs.x86_64 0:1.15.1-46.el7
libcom_err.x86_64 0:1.42.9-17.el7 libselinux.x86_64 0:2.5-15.el7 libselinux-python.x86_64 0:2.5-15.el7
libselinux-utils.x86_64 0:2.5-15.el7 libss.x86_64 0:1.42.9-17.el7

Complete!
[root@ldk pcre-8.37]#

（3）安装Nginx

#下载nginx：https://nginx.org/download/#解压压缩包

[root@ldk nginx]# tar -xvf nginx-1.12.2.tar.gz

#检查配置

[root@ldk nginx]# ./configure

#安装

[root@ldk nginx]# make && make install

#启动测试

[root@ldk /]# cd /usr/local/nginx/sbin/
[root@ldk sbin]# ./nginx

[root@ldk sbin]# ps -ef|grep nginx
root 11280 1 0 23:07 ? 00:00:00 nginx: master process ./nginx
nobody 11281 11280 0 23:07 ? 00:00:00 nginx: worker process
root 11283 3063 0 23:08 pts/0 00:00:00 grep --color=auto nginx
[root@ldk sbin]#

#注意：如果有的小伙伴不能访问，可能是服务器端口没打开

　　阿里云服务器参考：https://blog.csdn.net/Abaneo/article/details/72853513

一般就是：
　　　　1、查看开放端口：firewall-cmd --list-all
　　　　2、设置开放端口好：firewall-cmd --add-port=80/tcp --perman
　　　　3、重启防火墙：firewall-cmd --reload

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三、nginx常用的命令

1、使用Nginx操作命令前提条件：必须进入Nginx的目录

[root@ldk sbin]# pwd
/usr/local/nginx/sbin
[root@ldk sbin]# 

2、查看Ngin版本号

[root@ldk sbin]# ./nginx -v
nginx version: nginx/1.12.

3、启动Nginx

[root@ldk sbin]# ./nginx 

4、关闭Nginx

[root@ldk sbin]# ./nginx -s stop
[root@ldk sbin]# ps -ef|grep nginx
root          : pts/    :: grep --color=auto nginx
[root@ldk sbin]# 

5、重新加载Nginx

[root@ldk sbin]# ./nginx -s reload
[root@ldk sbin]# 

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四、nginx的配置文件

1、配置文件位置：

 2、配置文件组成

分别对各个部分做详细解释： 

（1）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，

比如 worker_process  1; worker_process 值越大，可以支持的并发处理也越多。

（2）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 work process 可以同时支持最大连接数等。

比如：worker_connections 1024; 标识支持最大连接数为 1024。

这部分的配置对Nginx性能影响较大，在实际应用中灵活配置。

（3）http块

　　这部分是Nginx服务器配置中配置修改最频繁的部分，代理、缓存、日志定义等绝大多数功能和第三方模块的配置都在这里。

　　http块又分为：http全局块和server块。

　　① http 全局块：

　　　　http 全局快配置的指令包括文件引入。MIME-TYPE 定义、日志自定义、连接超时时间、单链接请求数上限等。

　　② server块

　　　　这块和虚拟主机有密切关系，虚拟主机从用户角度看，和一台独立的硬件主机完全一样，该技术的产生就是为了节省互联网硬件成本。

　　　　每个 http块 可以有多个server块，每个server块就相当于一个虚拟机。

　　　　而每个 server块 也分为全局 server块  ，以及可以同时包含多个 location 块。

　　　　　　1、全局 server 块：最常见的配置是本虚拟机主机的监听配置和本虚拟机主机的名称或IP配置。

　　　　　　2、location 块：一个server 块可以配置多个 location 块。这块的主要作用是基于Nginx 服务器接收到的请求字符串，对虚拟机主机名称之外的字符串进行匹配符，对特定的请求进行处理。地址定向、数据缓存和应答控制等功能，还有许多第三方模块的配置也在这里。

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五、nginx配置实例（反向代理）

实例1：

1、实现效果：

（1）打开浏览器，在浏览器地址输入服务器nginx地址：xxx.xxx.xxx.xxx,跳转linux系统tomcat主页面。

2、准备工作

（1）在linux系统中安装tomcat，使用默认端口号8080启动，如下图访问所示

3、访问过程

4、具体配置

在nginx进行请求转发配置:

修改前：

修改后：

访问：xxx.xxx.xxx.xxx  发现直接跳转到了tomcat页面，配置成功。

实例二：

1、效果：访问路径中包含edu ，跳转8001端口的tomcat，路径中包含vod ，跳转8002端口的tomcat

2、具体配置：

　　这里关于tomcat的配置不再赘述，主要是准备两个不同端口的tomcat，webapps下放置不同的区分页面。

　　配置nginx：

3、访问测试：xxxx.xxx.xxx:9001/edu  or  /vod 分别跳转到不同的页面。

4、 location指令说明：

　　该指令用于匹配 URL

　　语法如下：

location [ = | ~ | ~* ] uri {

}

解释：

　　1、=：用于不含正则表达式的uri前，要求请求字符串与uri 严格匹配，如果匹配成功，就继续向下搜索并立即处理该请求。

　　2、~：用于表示 uri 包含正则表达式，并区分大小写。

　　3、~*：用于表示 uri 包含正则表达式，不区分大小写。

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六、nginx配置实例（负载均衡）

1、实现效果 ：浏览器访问服务器地址xxx.xxx.xxx.xxx/edu/a.html ，负载均衡效果，平均到8080 和8081端口中。

2、准备工作：

　　①两台 tomcat 服务器 ，一台8080，一台 8081

　　②在两台tomcat webapps 目录下，创建 edu 文件夹，里面创建 a.html 页面，分别显示不同的内容用于区分测试。

3、在nginx 的配置文件中 进行负载均衡配置

配置一版最简单的负载均衡，重启nginx ，访问 xxxx.xxx.xxx.xxx/edu/a.html 发现会跳转到不同的页面：

4、nginx提供了几种分配方式

（1）轮训（默认）

（2）weight

　　weight 代表权重，默认为1 ，权重越高被分配的机会越多

（3）ip_hash

　　每个请求访问按照 ip 的 hash 结果分配，这样每个访客固定访问一个后端服务器，可以解决session共享的问题。

（4）fair（第三方）

　　按照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。

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七、nginx配置实例（动静分离）

1、什么是动静分离？

　　Nginx动静分离简单来说就是把动态请求跟静态请求分开，可以理解使用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大致分类两种：

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，也是目前比较推崇的方案。

一种 是动态跟静态文件混合在一起发布，通过nginx 来分开。

　

　  通过location指定不同的后缀名实现不同的请求转发。通过expires参数设置，可以使 浏览器缓存过期时间，减少与服务器之前的请求和流量。具体Expires定义：是给一个资 源设定一个过期时间，也就是说无需去服务端验证,直接通过浏览器自身确认是否过期即可， 所以不会产生额外的流量。此种方法非常适合不经常变动的资源。（如果经常更新的文件， 不建议使用Expires来缓存），我这里设置3d，表示在这3天之内访问这个 URL，发送 一个请求，比对服务器该文件最后更新时间没有变化，则不会从服务器抓取，返回状态码 304,如果有修改，则直接从服务器重新下载，返回状态码200。

测试效果：

访问图片地址：

 访问静态网页：

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八、nginx配置高可用集群

1、为什么要位置集群：上面的配置方式都是一个nginx 提供请求的转发，如果这唯一一个nginx 宕机，name就没有然后了，这里我们需要哦诶之nginx集群，防止 单个宕机的情况。

 2、准备工作

　　（1）需要配置两台服务器 192.168.17.129 和 192.168.17.131

　　（2）在两台服务器安装 Nginx  和 keepalived

　　　　安装Nginx 参考上面的步骤；

　　　　安装keepalived 直接执行命令安装：yum install keepalived -y

　　（3）安装完keepalived  ，在etc 目录下 生成了目录 keepalived，有文件 keepalived.conf,后面会配置这个文件。

　　（4）完成主从配置

修改 keepalived.conf 配置文件：

在 /usr/local/src 添加检测脚本

（5）两台服务器：重启nginx 和 keepalived

3 、访问测试 

　　效果描述：

　　1、访问 虚拟IP，可以正常访问 nginx 服务，这是是访问的主服务器

　　2、当停掉主服务器的nginx 和 keepalived ，虚拟 ip依然可以访问到副服务器提供的nginx服务。

　　　　主：我们可以通过 ipconfig 在两个服务器上 看到 绑定的虚拟ip 判断验证。

4、配置文件详解

keepalived.conf   文件详解：

第一部分 全局的：

 第二部分 脚本的：

第三部分 虚拟ip部分：

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九、nginx原理分析

1、master & worker 工作模式

在服务器上我们可以看到这两个进程：

2、worker 如何工作

　　总的来说，是一种 争抢 的模式，当 Master 有了请求，就会有数个worker 来争抢，谁先抢到，谁去处理这个请求。

 3、mastenorkers的机制的好处：

　　首先，对于每个worker进程来说，独立的进程，不需要加锁，所以省掉了锁带来的开销， 同时在编程以及问题查找时，也会方便很多。

　　其次，采用独立的进程，可以让互相之间不会 影响， 一 个进程退出后，其它进程还在工作，服务不会中断，master进程贝！很快启动新的 worker进程。当然，worker进程的异常退出，肯定是程序有bug 了，异常退出，会导致当 前worker上的所有请求失败，不过不会影响到所有请求，所以降低了风险。

　　另外可以简单的实现热加载的启动 nginx -s reload，执行完之后只加载没工作的worker，正在工作的worker 完成工作之后再重新加载。