一文了解和使用nginx（附带图文）

前言

这是我在这个网站整理的笔记,有错误的地方请指出，关注我，接下来还会持续更新。 作者：神的孩子都在歌唱

一文了解和使用nginx

    • 一. nginx 简介
      • 1.1 什么是 nginx 和可以做什么事情
      • 1.2 正向代理
      • 1.3 反向代理
      • 1.4 负载均衡
      • 1.5 SSL 配置
      • 1.6 管理虚拟主机
      • 1.7 日志和监控
    • 二. Nginx 的安装
    • 三. Nginx 的常用命令和配置文件
      • 3.1 Nginx 的常用命令
      • 3.2 nginx.conf 配置文件
    • 四. Nginx 配置实例 反向代理
      • 4.1 准备工作
      • 4.2 反向代理1
      • 4.3 反向代理实例 2

一. nginx 简介

Nginx 是高性能的 HTTP 和反向代理的服务器，它广泛用于构建现代Web应用和提供网络服务，特点是占有内存少，处理高并发能力是十分强大的

1.1 什么是 nginx 和可以做什么事情

Nginx 可以作为静态页面的 web 服务器，同时还支持 CGI 协议的动态语言，比如 perl、php等。但是不支持 java。Java 程序可以通过与 tomcat 配合完成。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,有报告表明能支持高达 50,000 个并发连接数。https://lnmp.org/nginx.html

1.2 正向代理

需要在客户端配置代理服务器进行指定网站访问

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

正向代理：如果把局域网外的 Internet 想象成一个巨大的资源库，则局域网中的客户端要访问 Internet，则需要通过代理服务器来访问，这种代理服务就称为正向代理。

在这里插入图片描述

1.3 反向代理

暴露的是代理服务器地址，隐藏了真实服务器 IP 地址。

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，由反向代理服务器去选择目标服务器获取数据后，在返回给客户端，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。
在这里插入图片描述

server {listen 80;server_name myapp.com; # 代理服务器名称location / {proxy_pass http://backend_server;  # 被代理的后端服务}
}

1.4 负载均衡

负载均衡（Load Balancing）是计算机网络和服务器领域中的一项重要技术，它用于分发网络流量、请求或工作负载到多个服务器或资源上，以确保系统的高可用性、性能优化和故障容忍性。负载均衡的主要目的是在多个服务器之间均匀分配工作负载，以避免某台服务器过载，而其他服务器资源闲置不用

Nginx是一个流行的开源反向代理服务器和Web服务器，它提供了多种分配方式（策略）来实现负载均衡。以下是Nginx支持的一些常见的负载均衡策略：

  1. 第一种 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。
  2. 第二种 weight
    weight 代表权重默认为 1,权重越高,被分配的客户端越多。
    weight 和访问比率成正比，用于后端服务器性能不均的情况。
    例如：
upstream server_pool{ server 192.168.5.21 weight=10; server 192.168.5.22 weight=10; 
}
  1. 第三种 ip_hash
    每个请求按访问 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 的问题。 例如：
upstream server_pool{ ip_hash; server 192.168.5.21:80; server 192.168.5.22:80; 
}
  1. 第四种 fair（第三方）
    按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。
upstream server_pool{ server 192.168.5.21:80; server 192.168.5.22:80; fair; 
}

配置示例：

upstream backend {server backend1.example.com;server backend2.example.com;server backend3.example.com;
}server {listen 80;server_name myapp.com;location / {}
}

为什么使用负载均衡：

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，服务器处理完毕后，再将结果返回给客户端。这种架构模式对于早期的系统相对单一，并发请求相对较少的情况下是比较适合的，成本也低。但是随着信息数量的不断增长，访问量和数据量的飞速增长，以及系统业务的复杂度增加，这种架构会造成服务器相应客户端的请求日益缓慢，并发量特别大的时候，还容易造成服务器直接崩溃。很明显这是由于服务器性能的瓶颈造成的问题，那么如何解决这种情况呢？
我们首先想到的可能是升级服务器的配置，比如提高 CPU 执行频率，加大内存等提高机器的物理性能来解决此问题，但是我们知道摩尔定律的日益失效，硬件的性能提升已经不能满足日益提升的需求了。最明显的一个例子，天猫双十一当天，某个热销商品的瞬时访问量是极其庞大的，那么类似上面的系统架构，将机器都增加到现有的顶级物理配置，都是不能够满足需求的。那么怎么办呢？
上面的分析我们去掉了增加服务器物理配置来解决问题的办法，也就是说纵向解决问题的办法行不通了，那么横向增加服务器的数量呢？这时候集群的概念产生了，单个服务器解决不了，我们增加服务器的数量，然后将请求分发到各个服务器上，将原先请求集中到单个动静分离

1.5 SSL 配置

为了加强安全性，您可以为您的网站配置SSL。以下是一个简单的SSL配置示例：

server {listen 443 ssl;server_name secure.example.com;ssl_certificate /etc/nginx/ssl/secure.crt;ssl_certificate_key /etc/nginx/ssl/secure.key;location / {root /var/www/secure;index index.html;}
}

1.6 管理虚拟主机

虚拟主机允许您在同一台服务器上托管多个网站。在配置文件中添加以下内容以创建一个虚拟主机：

server {listen 80;server_name example.com www.example.com;location / {root /var/www/example;index index.html;}
}

1.7 日志和监控

Nginx生成访问日志和错误日志，这对于监控和故障排除非常有用。您可以在配置文件中指定日志文件的位置和格式：

error_log /var/log/nginx/error.log;
access_log /var/log/nginx/access.log;

此外，您可以使用第三方工具如Nginx Amplify来监控Nginx性能和健康。

二. Nginx 的安装

在 linux 系统中安装 nginx

（1）安装 pcre 依赖
联网下载 pcre 压缩文件依赖

wget http://downloads.sourceforge.net/project/pcre/pcre/8.37/pcre-8.37.tar.gz

解压压缩文件 tar –xvf pcre-8.37.tar.gz
./configure 完成后，回到 pcre 目录下执行 make，最后执行 make install

在这里插入图片描述

查看pcre版本 pcre-config --version

（2）安装 openssl 、zlib 、 gcc 依赖

yum -y install make zlib zlib-devel gcc-c++ libtool openssl openssl-devel

在这里插入图片描述

（3）安装 nginx

  1. 使用命令安装

下载 Nginx，下载地址：http://nginx.org/download/nginx-1.6.2.tar.gz

wget http://nginx.org/download/nginx-1.6.2.tar.gz
tar zxvf nginx-1.6.2.tar.gz
cd nginx-1.6.2

在这里插入图片描述

  1. 进入解压目录 ./configure
  2. make && make install
  3. 进入目录 /usr/local/nginx/sbin 启动服务 ./nginx

在这里插入图片描述

在 windows 系统中访问 linux 中 nginx，默认不能访问的，因为防火墙问题
（1）关闭防火墙
（2）开放访问的端口号，80 端口

查看开放的端口号
firewall-cmd --list-all
设置开放的端口号
firewall-cmd --add-service=http –permanent
firewall-cmd --add-port=80/tcp --permanent
重启防火墙
firewall-cmd –reload

三. Nginx 的常用命令和配置文件

3.1 Nginx 的常用命令

进入nginx目录中  cd /usr/local/nginx/sbin
查看nginx版本号  ./nginx -v 
启动            ./nginx
停止            ./nginx -s stop
重新加载         ./nginx -s reload

3.2 nginx.conf 配置文件

nginx 安装目录下，其默认的配置文件都放在这个目录的 conf 目录下，而主配置文件nginx.conf 也在其中，后续对 nginx 的使用基本上都是对此配置文件进行相应的修改。

cd /usr/local/nginx/conf/nginx.conf

在这里插入图片描述
配置文件中有很多#， 开头的表示注释内容，我们去掉所有以 # 开头的段落，精简之后的内容如下：

配置文件中包含三部分内容
（1）全局块：配置服务器整体运行的配置指令

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，主要包括配置运行 Nginx 服务器的用户（组）、允许生成的 worker process 数，进程 PID 存放路径、日志存放路径和类型以及配置文件的引入等

比如 worker_processes 1; 处理并发数的配置

这是 Nginx 服务器并发处理服务的关键配置，worker_processes 值越大，可以支持的并发处理量也越多，但是会受到硬件、软件等设备的制约

（2）events 块：影响 Nginx 服务器与用户的网络连接
比如 worker_connections 1024; 支持的最大连接数为 1024

events 块涉及的指令主要影响 Nginx 服务器与用户的网络连接，常用的设置包括是否开启对多 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 word process 可以同时支持的最大连接数等。
上述例子就表示每个 work process 支持的最大连接数为 1024.这部分的配置对 Nginx 的性能影响较大，在实际中应该灵活配置。

（3）http块还包含两部分：

这算是 Nginx 服务器配置中最频繁的部分，代理、缓存和日志定义等绝大多数功能和第三方模块的配置都在这里。
需要注意的是：http 块也可以包括 http 全局块、server 块

  1. http 全局块
    http 全局块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是完全一样的，该技术的产生是为了节省互联网服务器硬件成本。
    每个 http 块可以包括多个 server 块，而每个 server 块就相当于一个虚拟主机。
    而每个 server 块也分为全局 server 块，以及可以同时包含多个 locaton 块。
  3. 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主机的名称或 IP 配置。
  4. 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（例如 server_name/uri-string），对虚拟主机名称（也可以是 IP 别名）之外的字符串（例如 前面的 /uri-string）进行匹配，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进行。

四. Nginx 配置实例 反向代理

4.1 准备工作

下载地址 ： https://tomcat.apache.org/download-80.cgi

在这里插入图片描述

# 在 liunx 系统安装 tomcat，使用默认端口 8080
wget https://dlcdn.apache.org/tomcat/tomcat-8/v8.5.95/bin/apache-tomcat-8.5.95.tar.gztar -zxvf apache-tomcat-8.5.95.tar.gzcd apache-tomcat-8.5.95/bin/
# 进入 tomcat 的 bin 目录中，./startup.sh 启动 tomcat 服务器
./startup.sh

linux中访问
在这里插入图片描述

对外开放访问的端口

firewall-cmd --add-port=8080/tcp --permanent
firewall-cmd –reload

查看已经开放的端口号

firewall-cmd --list-all

（3）在 windows 系统中通过浏览器访问 tomcat 服务器
在这里插入图片描述

4.2 反向代理1

  1. 实现效果:
    打开浏览器，在浏览器地址栏输入地址 www.chen.com，跳转到 liunx 系统 tomcat 主页
    在这里插入图片描述

  2. 具体配置
    （1）进入C:\Windows\System32\drivers\etc， 在 windows 系统的 hosts 文件进行域名和 ip 对应关系的配置

在最底下配置： 192.168.248.128 chen.123.com

在这里插入图片描述
（2） 在 nginx 进行请求转发的配置（反向代理配置）

    server {listen 80;server_name chen.123.com;location / {proxy_pass http://127.0.0.1:8080;index index.html;}}
  1. 最终测试
    在本地主机上通过域名http://chen.123.com/ 访问

在这里插入图片描述

4.3 反向代理实例 2

  1. 实现效果
    使用 nginx 反向代理，根据访问的路径跳转到不同端口的服务中

nginx 监听端口为 9001
访问 http://chen.123.com:9001/edu/ 直接跳转到 127.0.0.1:8080
访问 http://chen.123.com:9001/vod/ 直接跳转到 127.0.0.1:8081

  1. 准备工作
    （1）准备两个 tomcat 服务器，一个 8080 端口，一个 8081 端口
    （2）创建文件夹和测试页面
  2. 具体配置
    （1）找到 nginx 配置文件，进行反向代理配置
    在这里插入图片描述

注意：代理服务http后面要加上/

（2）开放对外访问的端口号 9001 8080 8081

  1. 最终测试
    访问：
    http://chen.123.com:9001/edu/
    http://chen.123.com:9001/vod/
    在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

作者：神的孩子都在歌唱
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