3_Nginx

一. Nginx介绍

1.1 引言

• 为什么要学Nginx
  • 问题1: 客户端到底要将请求发送给哪台服务器
  • 问题2: 如果所有客户端的请求都发送给了服务器1
  • 问题2: 客户端发送的请求可能是申请动态资源的, 也有申请静态资源的
• 服务器搭建集群后

		服务器1
客户端   服务器2	数据库
		服务器3
		...

• 使用Nginx做反向代理服务器

		        服务器1
客户端==>Nginx   服务器2	数据库
		        服务器3
		        ...

1.2 Nginx介绍

• Nginx是由俄罗斯人研发的, 应对Rambler的网站, 并且2004年发布的第一个版本
• Nginx的特点
  1. 稳定性极强, 7*24小时不间断运行
  2. Nginx提供了非常丰富的配置实例
  3. 占用内存小, 并发能力强

二. Nginx的安装

2.1 安装Nginx

cd /opt/
mkdir docker_nginx
cd docker_nginx/
vi docker-compose.yml

• docker-compose.yml

version: '3.1'
services:
  nginx:
    restart: always
    image: daocloud.io/library/nginx:1.9.1
    container_name: nginx
    ports:
      - 80:80

2.2 Nginx的配置文件

• 关于Nginx的核心配置文件nginx.conf

user  nginx;
worker_processes  1;

error_log  /var/log/nginx/error.log warn;
#以上统称为全局快
#worker_processes的数值越大, Nginx的并发能力越强
#error_log 代表Nginx的错误日志存放的位置

events {
    worker_connections  1024;
}
#event块
#worker_connections的数值越大, Nginx的并发能力越强

http {
    include       /etc/nginx/mime.types;
    default_type  application/octet-stream;

    server {
        listen       80;
        server_name  localhost;

        location / {
            root   /usr/share/nginx/html;
            index  index.html index.htm;
        }
        #location块
        #root: 将接收到的请求根据/usr/share/nginx/html去查找静态资源
        #index: 默认去上述的路径中找到index.html或者index.htm
	}
	#server块
	#listen: 代表Nginx监听的端口号
	#location: 代表Nginx接收请求的ip
}

#http块
#include代表引入一个外部的文件=>/etc/nginx/mime.types中存放着大量的媒体类型
#include /etc/nginx/conf.d/*.conf=>引入了conf.d目录下的以.conf结尾的配置文件

2.3 修改docker-compose.yml文件

• 加上数据卷
• volumes:
  
  - /opt/docker_nginx/conf.d/:/etc/nginx/conf.d

version: '3.1'
services:
  nginx:
    restart: always
    image: daocloud.io/library/nginx:1.9.1
    container_name: nginx
    ports:
      - 80:80
    volumes:
      - /opt/docker_nginx/conf.d/:/etc/nginx/conf.d
	  

docker-compose down
cd /opt/docker_nginx/
vi docker-compose.yml
docker-compose build
docker-compose up -d
ls
cd conf.d/
vi default.conf
#加上下方的内容

server{
  listen 80;
  server_name localhost;

  location / {
    root /usr/share/nginx/html;
    index index.html index.htm;
  }
}

docker-compose restart

三. Nginx的反向代理

3.1 正向代理和反向代理介绍

• 正向代理:
  1. 正向代理服务器是由客户端设立的
  2. 客户端了解代理服务器和目标服务器都是谁
  3. 帮助咱们实现突破访问权限, 提高访问速度, 对目标服务器隐藏客户端的ip地址
• 反向代理
  1. 反向代理服务器是配置在服务端的
  2. 客户端是不知道访问的是哪一台服务器的
  3. 达到负载均衡, 并且可以隐藏服务器真正的ip地址

3.2 基于Nginx实现反向代理

• 准备一个目标服务器
• 启动之前的tomcat服务器
• 编写Nginx的配置文件default.conf, 通过Nginx访问到tomcat服务器
• vi default.conf

server{
  listen 80;
  server_name localhost;

  #基于反向代理访问到Tomcat服务器
  location / {
    proxy_pass http://192.168.59.129:8080/;
  }
}

3.3 关于Nginx的location路径映射

• 优先级关系
  • (location = ) > (location /xxx/yyy/zzz) > (location ^~) > (location ~, ~*) > (location /起始路径) > (location /)

#1. =匹配
location = / {
  #精准匹配, 主机名后面不能带任何的字符串
}

#2. 通用匹配
location /xxx {
  #匹配所有以/xxx开头的路径
}

#3. 正则匹配
location ~ /xxx {
  #匹配所有以/xxx开头的路径
}

#4. 匹配开头路径
location ^~ /images/ {
  #匹配所有以/images开头的路径
}

#5. ~* \.(gif|jpg|png)$ {
  #匹配以gif或者jpg或者png结尾的路径
}

server{
  listen 80;
  server_name localhost;

  location = /index/ {
    proxy_pass http://192.168.59.129:8082/;  #Tomcat首页
  }

  location ^~ /ssm/ {
    proxy_pass http://192.168.59.129:8082/ssm1/;  #SSM首页
  }

  #基于反向代理访问到Tomcat服务器
  location / {
    proxy_pass http://192.168.59.129:8080/;  #Hello Nginx!
  }
}

四. Nginx负载均衡

Nginx为我们提供了三种负载均衡的策略

1. 轮询
   • 将客户端发起的请求, 平均的分配给每一台服务器
2. 权重
   • 会将客户端的请求, 根据服务器的权重值不同, 分配不同的数量
3. ip_hash
   • 基于发起请求的客户端的ip地址不同, 它始终会将请求发送到指定的服务器上

4.1 轮询

• 想实现Nginx轮询负载均衡机制只需要在配置文件default.conf中添加以下内容

upstream my-server{
  server 192.168.59.129:8080;
  server 192.168.59.129:8082;
}

server{
  listen 80;
  server_name localhost;

  location / {
    proxy_pass http://my-server/;
  }
}

4.2 权重

• 实现权重的方式weight=XX, XX越大(数字),占得权重比例越高

upstream my-server{
  server 192.168.59.129:8080 weight=10;  #Hello
  server 192.168.59.129:8082 weight=2;  #Tomcat
}

server{
  listen 80;
  server_name localhost;

  location / {
    proxy_pass http://my-server/;
  }
}

4.3 ip_hash

• ip_hash实现

upstream my-server{
  ip_hash;
  server 192.168.59.129:8080 weight=10;  #Hello
  server 192.168.59.129:8082 weight=2;  #Tomcat
}

server{
  listen 80;
  server_name localhost;

  location / {
    proxy_pass http://my-server/;
  }
}

五. Nginx动静分离

• Nginx并发能力公式
  • worker_processes * worker_connections / 4 | 2 = Nginx最终的并发能力
• 动态资源需要 / 4
  • 客户端=>Nginx=>服务器
  • 服务器=>Nginx=>客户端
• 静态资源需要 / 2
  • 客户端=>Nginx
  • Nginx=>客户端
• Nginx通过动静分离, 来提升Nginx的并发能力, 更快的给用户响应

5.1 动态资源代理

#配置如下
location / {
  proxy_pass 路径;
}

5.2 静态资源代理

#配置如下
location / {
  root 静态资源路径;
  index 默认访问路径下的什么资源;
  autoindex on; #代表展示静态资源下的全部内容, 以列表的形式展开
}
#先修改docker-compose.yml, 添加数据卷, 映射到Nginx服务器的一个目录
#添加了index.html和1.png静态资源
#修改配置文件

version: '3.1'
services:
  nginx:
    restart: always
    image: daocloud.io/library/nginx:1.9.1
    container_name: nginx
    ports:
      - 80:80
    volumes:
      - /opt/docker_nginx/conf.d/:/etc/nginx/conf.d
      - /opt/docker_nginx/img/:/data/img
      - /opt/docker_nginx/html/:/data/html
	  

docker-compose down
docker-compose up -d
ls
cd html/
vi index.html
#<h1>Hello Static Resource!</h1>
#然后找一张图片拖拽到Linux的root下
cd ~
mv Thread.png 1.png
mv 1.png /opt/docker_nginx/img/
cd /opt/docker_nginx/img/
ls
cd ../conf.d/
vi default.conf

#配置如下
upstream my-server{
  ip_hash;
  server 192.168.59.129:8080 weight=10;  #Hello
  server 192.168.59.129:8082 weight=2;  #Tomcat
}

server{
  listen 80;
  server_name localhost;

  #代理到html静态资源
  location /html {
    root /data;
    index index.html;
  }

  #代理到img静态资源
  location /img {
    root /data;
    autoindex on;
  }
}

cd ../
docker-compose restart
#访问如下网址
#http://192.168.59.129/html/
#http://192.168.59.129/html/index.html
#http://192.168.59.129/img/
#http://192.168.59.129/img/1.png

六. Nginx集群

6.1 引言

• 单点故障: 因为Nginx宕机, 导致整个程序的崩溃
• 如何避免
  • 准备多台Nginx
  • 准备Keepalived, 监听Nginx的健康情况
  • 准备haproxy, 提供一个虚拟的路径, 统一的去接收用户的请求

6.2 搭建步骤

6.2.1 Dockerfile

FROM nginx:1.13.5-alpine

RUN apk update && apk upgrade

RUN apk add --no-cache bash curl ipvsadm iproute2 openrc keepalived

COPY entrypoint.sh /entrypoint.sh

RUN chmod +x /entrypoint.sh

CMD ["/entrypoint.sh"]

6.2.2 entrypoint.sh

#!/bin/bash
#/usr/sbin/keepalived -n -l -D -f /etc/keepalived/keepalived.conf --dont-fork --log-console &
/usr/sbin/keepalived -D -f /etc/keepalived/keepalived.conf

nginx -g "daemon off;"

6.2.3 docker-compose.yml

version: '3.1'
services:
  nginx_master:
    build:    #构建自定义镜像
      context: ./  #指定dockerfile文件的所在路径
      dockerfile: ./Dockerfile  #指定Dockerfile文件名称
    ports:
      - 8081:80
    volumes:
      - ./index-master.html:/usr/share/nginx/html/index.html
      - ./favicon.ico:/usr/share/nginx/html/favicon.ico
      - ./keepalived-master.conf:/etc/keepalived/keepalived.conf
    networks:
      static-network:
        ipv4_address: 172.20.128.2
    cap_add:
      - NET_ADMIN
  nginx_slave:
    build:
      context: ./
      dockerfile: ./Dockerfile
    ports:
      - 8082:80
    volumes:
      - ./index-slave.html:/usr/share/nginx/html/index.html
      - ./favicon.ico:/usr/share/nginx/html/favicon.ico
      - ./keepalived-slave.conf:/etc/keepalived/keepalived.conf
    networks:
      static-network:
        ipv4_address: 172.20.128.3
    cap_add:
      - NET_ADMIN
  proxy:
    image: haproxy:1.7-alpine
    ports:
      - 80:6301
    volumes:
      - ./haproxy.cfg:/usr/local/etc/haproxy/haproxy.cfg
    networks:
      - static-network

networks:
  static-network:
    ipam:
      config:
        - subnet: 172.20.0.0/16      

6.2.4 keepalived-master.conf

vrrp_script chk_nginx {
    script "pidof nginx"
	interval 2
}

vrrp_instance VI_1 {
    state MASTER
	interface eth0 #容器内部的网卡名称
	virtual_router_id 33
	priority 200  #优先级
	advert_int 1

	authentication {
	    auth_type PASS
		auth_pass letmein
	}

	virtual_ipaddress {
	    172.20.128.50  #虚拟路径
	}

	track_script {
	    chk_nginx
	}
}

6.2.5 keepalived-slave.conf

vrrp_script chk_nginx {
    script "pidof nginx"
	interval 2
}

vrrp_instance VI_1 {
    state BACKUP
	interface eth0 #容器内部的网卡名称
	virtual_router_id 33
	priority 100  #优先级
	advert_int 1

	authentication {
	    auth_type PASS
		auth_pass letmein
	}

	virtual_ipaddress {
	    172.20.128.50  #虚拟路径
	}

	track_script {
	    chk_nginx
	}
}

6.2.6 haproxy.cfg

global
    log 127.0.0.1 local0
    maxconn 4096
    daemon
    nbproc 4

defaults
    log 127.0.0.1 local3
    mode http
    option dontlognull
    option redispatch
    retries 2
    maxconn 2000
    balance roundrobin
    timeout connect 5000ms
    timeout client 5000ms
    timeout server 5000ms

frontend main
    bind *:6301
    default_backend webserver

backend webserver
    server nginx_master 172.20.128.50:80 check inter 2000 rise 2 fall 5

6.2.7 index-master.html

<h1>master</h1>

6.2.8 index-slave.html

<h1>slave</h1>

6.3 说明

#将以上8个文件拖拽到/opt/docker_nginx_cluster/(通过Xterm的sftp)
cd /opt/
mkdir docker_nginx_cluster
cd docker_nginx_cluster
docker-compose up -d
docker ps -a
#然后访问http://192.168.59.129:8081/ 会看到master, 访问http://192.168.59.129:8082/ 会看到slave
#访问http://192.168.59.129 看到master(默认)
#然后我们把8081端口关闭
docker stop 容器ID
#再次访问http://192.168.59.129 会看到slave
#当8081端口的Nginx服务器挂了之后, 我们还有8082端口的Nginx服务器, 依旧不影响使用
#至此Nginx集群搭建成功

6.4 出现的错误

• 首先, 如果遇到错误一定要先去查看错误日志
• 错误1:
  • standard_init_linux.go:228: exec user process caused: no such file or directory

#我在运行docker-compose up -d命令后, 发现nginx_master和nginx-slave这两个容器刚启动就关闭了,然后就去看日志
docker ps -a
docker logs -f 容器ID
#-f: 可以查看日志的最后几行
#然后发现如下错误
#standard_init_linux.go:228: exec user process caused: no such file or directory
#百度了一下是dos字符与unix字符的问题
#因为我使用的notepad++来编辑文件并上传到服务器中，默认是以DOS文本格式来创建的, 需要把文件转换下字符

解决

1. 安装dos2unix

 yum -y install dos2unix

1. 将相关文件转换一下字符

dos2unix Dockerfile

1. 重新构建

docker-compose build
#如果重新构建还不行, 先把所有容器停止再删除后重新启动
docker stop $(docker ps -qa)
docker rm $(docker ps -qa)
docker-compose up -d

• 错误2:
  • ERROR: Pool overlaps with other one on this address space
• 在docker中创建networks的时候有时候会报ERROR: Pool overlaps with other one on this address space的错误，这是因为目标网段已经存在的原因，通常这发生在将要创建的networks手动指定了subnet网段地址的时候
• 这时有两个选择，一是查看已存在的网段是否有容器正在使用，如果没再用了可以删除该网段对应的网卡，二是修改目标的subnet网段地址。

docker network ls
#查看docker网卡

docker network rm 网卡id
#删除docker网卡

docker network inspect 网卡id
#查看docker网卡的相关详细信息