Nginx全家桶配置详解

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  1. 源码包安装NGINX A,搭建Web Server,任意HTML页面,其8080端口提供Web访问服务,截图成功访问http(s)://[Server1]:8080并且回显Web页面。
  2. 保留Server1,但是不允许直接访问Server 1,再部署1套NGINX B,利用其实现反向代理功能,要求有且仅有访问http://elite.chaitin.com 可以访问到Web Server1的8080服务。(截图并详细说明NGINX上配置/参数)
  3. (加强提升题目)假设再加1套Web Server 2,其8080端口提供与Server 1相同服务,如何配置NGINX A实现访问http://elite.chaitin.com 的请求可以被负载分发到Server1或者Server2?
  4. 在上文题目2基础之上,增加节点NGINX B,如何配置实现高可用?demo演示当NGINX A故障时,流量自动切换到NGINX B(客户端访问几乎无感知)。详细说明VRRP协议在本题所述场景下的应用。
  5. (加强提升题目)在上文题目3基础之上,配置和验证NGINX支持哪些负载均衡算法及其效果?并结合NGINX配置参数详细说明不同负载均衡算法工作原理。
  6. (加强提升题目)在上文题目3基础之上,配置和验证主动和被动两种健康检查方式及其效果?并结合NGINX配置参数详细说明不同健康检查方式区别和工作原理。

文章目录

    • 要求1 nginx的部署
    • 要求2 nginx反向代理
    • 要求3 nginx负载均衡
    • 要求4 nginx高可用
    • 要求5 负载均衡算法
    • 要求6 健康检查

实验环境:

Ubuntu 20.04 64bit
实验前关闭防火墙和selinux
server18.140.24.100
server28.140.240.19

要求1 nginx的部署

要求1. 源码包安装NGINX A,搭建Web Server,任意HTML页面,其18080端口提供Web访问服务,截图成功访问http(s)://[Server1]:18080并且回显Web页面。

注:因为服务器的8080端口没有开放到外网访问,只开放了18080-18086的端口到外网;所以我将题目中的8080端口改成了18080端口来做实验(端口的改变不会影响实验的效果)
获取nginx源码包

wget https://nginx.org/download/nginx-1.22.1.tar.gz

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安装源码编译环境

yum install gcc gcc-c++ pcre pcre-devel openssl openssl-devel -y

将此目录设置为nginx源码存放目录

/usr/local/src

将源码包移动到该目录下

[root@centos ~]# mv nginx-1.22.1.tar.gz /usr/local/src/

将源码包文件解压缩

[root@centos ~]# cd /usr/local/src/
[root@centos src]# tar xf nginx-1.22.1.tar.gz 

编译参数详解

[root@centos nginx-1.22.1]# ./configure --help--prefix= 指向安装目录
--sbin-path 指向(执行)程序文件(nginx)
--conf-path= 指向配置文件(nginx.conf)
--pid-path= 指向 pid 文件( nginx.pid )--lock-path= 指向 lock 文件( nginx.lock)(安装文件锁定,防止安装文件被别人利用
或自己误操作。)
--user= 指定程序运行时的非特权用户
--group= 指定程序运行时的非特权用户组
--builddir= 指向编译目录
--with-rtsig_module 启用rtsig 模块支持(实时信号)--with-select_module 启用 select 模块支持(一种轮询模式,不推荐在高载环境下使用)
禁用:--without-select _module
--with-poll _module 启用 poll 模块支持(功能与select相同,与select特性相同,为
种轮询模式,不推荐在高载环境下使用)
--with-file-aio 启用file aio 支持(一种 APL文件传输格式
--with-ipv6 启用ipv6 支持
--with-file-aio 启用file aio 支持(一种 APL文件传输格式--with-ipv6 启用ipv6支持
--with-http_ssl_module 启用 ngx http_ssl module 支持(使支持https 请求,需已安装
openssl)
--with-http realip_module 启用 ngx http_realip_module 支持 这个模块允许从请求标
头更改客户端的IP 地址值,默认为关 )
--with-http addition module 启用 ngx http addition module 支持(作为一个输出过滤器,支持不完全缓冲,分部分响应请求 )
--with-http xslt module 启用 ngx http_xslt _module 支持(过滤转换 XML请求)
--with-http image filter module 启用 ngx http image filter module 支持 ( 传输JPEG/GIF/PNG 图片的一个过滤器)(默认为不启用。gd 库要用到) --with-http_geoip_module 启用 ngx_http_geoip_module 支持(该模块创建基于与 MaxMind GeoIP 二进制文件相配的客户端 IP 地址的 ngx_http_geoip_module 变量) --with-http_sub_module 启用 ngx_http_sub_module 支持(允许用一些其他文本替换 nginx 响应中的一些文本)
--with-http_dav_module 启用ngx_http_dav_module支持(增加PUT,DELETE,MKCOL: 创建集合,COPY 和 MOVE 方法)默认情况下为关闭,需编译开启
--with-http_flv_module 启用 ngx_http_flv_module 支持(提供寻求内存使用基于时间的 偏移量文件)
--with-http_gzip_static_module 启用 ngx_http_gzip_static_module 支持(在线实时压 缩输出数据流)
--with-http_random_index_module 启用 ngx_http_random_index_module 支持(从 目录中随机挑选一个目录索引)
--with-http_secure_link_module 启用 ngx_http_secure_link_module 支持(计算和检 查要求所需的安全链接网址)
--with-http_degradation_module 启用 ngx_http_degradation_module 支持(允许在 内存不足的情况下返回 204 或 444 码)
--with-http_stub_status_module 启用ngx_http_stub_status_module支持(获取nginx 自上次启动以来的工作状态)
--without-http_auth_basic_module 禁用 ngx_http_auth_basic_module(该模块是可以 使用用户名和密码基于 http 基本认证方法来保护你的站点或其部分内容) --without-http_autoindex_module 禁用 disable ngx_http_autoindex_module 支持 (该模块用于自动生成目录列表,只在 ngx_http_index_module 模块未找到索引文件时发 出请求。)
--without-http_geo_module 禁用 ngx_http_geo_module 支持(创建一些变量,其值依 赖于客户端的 IP 地址)
--without-http_map_module 禁用 ngx_http_map_module 支持(使用任意的键/值对设 置配置变量)
--without-http_split_clients_module 禁用 ngx_http_split_clients_module 支持(该模 块用来基于某些条件划分用户。条件如:ip 地址、报头、cookies 等等) --without-http_referer_module 禁用 disable ngx_http_referer_module 支持(该模块 用来过滤请求,拒绝报头中 Referer 值不正确的请求)
--http-proxy-temp-path= 设定 http 代理临时文件路径
--http-fastcgi-temp-path= 设定 http fastcgi 临时文件路径 --http-uwsgi-temp-path= 设定 http uwsgi 临时文件路径
--http-scgi-temp-path= 设定 http scgi 临时文件路径
-without-http 禁用 http server 功能
--without-http-cache 禁用 http cache 功能
--with-mail 启用 POP3/IMAP4/SMTP 代理模块支持
--with-mail_ssl_module 启用 ngx_mail_ssl_module 支持

通用配置选项

--prefix=<path> 指定 Nginx 的安装路径,所有其他的路径都要依赖于该选项
--sbin-path=<path> 指定 Nginx 二进制文件的路径。如果没有指定,那么这 个路径将依赖于--prefix 选项
--conf-path=<path> 指定 Nginx 的配置文件的路径,如果在命令行没有指定 配置文件,那么将会通过这里指定路径。
--error-log-path=<path> 文件,除非有其它的配置。
--pid-path=<path> /var/run 下
--lock-path=<path> 	共享存储器互斥锁文件的路径
--user=<user> 	worker 进程运行的用户
--group=<group> 	worker 进程运行的组
--with-file-aio. 	为 FreeBSD4.3 +和 linux 2.6.22 +系统启用异步 I/O
--with-debug		这个选项用于启用调试日志,在生产环境的系统中不推荐使用

检查安装了nginx后是否有这个用户

[root@centos nginx-1.22.1]# id nginx
uid=997(nginx) gid=995(nginx) 组=995(nginx)

源码编译安装nginx

[root@centos nginx-1.22.1]# ./configure \
> --user=nginx \
> --group=nginx \
> --prefix=/usr/local/nginx \
> --with-http_stub_status_module \
> --with-http_ssl_module
[root@centos nginx-1.22.1]# make && make install

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给nginx写启动脚本

[root@centos sbin]# pwd
/usr/local/nginx/sbin
[root@centos sbin]# vim /usr/lib/systemd/system/nginx.service[Unit]
Description=nginx - high performance web server
Documentation=http://nginx.org/en/docs/
After=network-online.target remote-fs.target nss-lookup.target
Wants=network-online.target[Service]
Type=forking
PIDFile=/usr/local/nginx/logs/nginx.pid
ExecStart=/usr/local/nginx/sbin/nginx -c /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
ExecReload=/usr/local/nginx/sbin/nginx -s reload
ExecStop=/usr/local/nginx/sbin/nginx -s stop[Install]
WantedBy=multi-user.target

启动报错及原因排查
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在这个报错信息里面发现80端口被占用,所以我修改了nginx默认的配置文件,将监听端口设置为81
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location匹配优先级

1.精确匹配 (=2.字符串匹配,不做正则匹配检查(^~3.正则匹配
4.字符串匹配,如果有正则优先正则
5.所有都匹配不到,默认匹配 /

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加载并启动配置文件

[root@centos sbin]# systemctl daemon-reload	#加载配置文件
[root@centos sbin]# systemctl start nginx		#启动nginx

查看服务器IP:
根据题目一的要求,将配置文件改为监听18080端口,访问页面的路径改为/var/www/html

 server {listen  18080;	  #监听18080端口server_name  elite.chaitin.com;    #指定服务器的域名location / {		#/表示匹配任意请求路径root   /var/www/html;	#指定响应目录index  index.html index.htm;	#访问该目录下的 index.html 或 index.htm 文件服务器会首先查找 index.html 文件,如果找不到则查找 index.htm 文件。}

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写一个访问页面并重启nginx服务

root@iZ2zei3ltzorcuiiynrseqZ:~#  echo 'Welcome to Chaitin!' > /var/www/html/index.html
root@iZ2zei3ltzorcuiiynrseqZ:~# systemctl daemon-reload
root@iZ2zei3ltzorcuiiynrseqZ:~#  systemctl restart nginx

访问成功!
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要求2 nginx反向代理

要求2. 保留Server1,但是不允许直接访问Server 1,再部署1套NGINX B,利用其实现反向代理功能,要求有且仅有访问http://elite.chaitin.com 可以访问到Web Server1的8080服务。(截图并详细说明NGINX上配置/参数)

步骤一:
另开一台server2 服务器 8.140.240.19,直接安装nginx

root@iZ2zei3ltzorcuiiynrsemZ~# apt-get install nginx

将原配置文件备份,避免错误修改配置后不能找回原有文件

root@iZ2zei3ltzorcuiiynrsemZ:cp /etc/nginx/nginx.conf /etc/nginx/nginx.conf.bak

因为我的服务器做了限制,两台服务器之间不能互通,所以我们使用两台服务器的内网地址
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server2
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server1
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server2测试与server1的内网连通信
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步骤二:
server2的nginx配置文件

 server {listen 80; #监听端口server_name _; #所有不匹配elite.chaitin.com的请求全都返回404location / {return 404;}}
#访问elite.chaitin.com的请求都会转发到http://172.28.253.102:18080 并将结果返回给客户端server{listen  80;server_name elite.chaitin.com;location / {proxy_pass http://172.28.253.102:18080;}}

写dns解析:

root@iZ2zei3ltzorcuiiynrsemZ:~# vim /etc/hosts
172.28.253.107  elite.chaitin.com

测试访问:
server2上访问
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访问server2的IP只能看到server2的nginx默认页面,看不到server1的页面
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要求3 nginx负载均衡

要求3.假设再加1套Web Server 2,其8080端口提供与Server 1相同服务,如何配置NGINX A实现访问http://elite.chaitin.com 的请求可以被负载分发到Server1或者Server2?
这里我用自己的本地虚拟机做实验

server1192.168.15.133
server2192.168.15.138
负载均衡调度器192.168.15.140

所有服务器都关闭防火墙和selinux
步骤一:server1和server2基础配置
每台服务器上都安装nginx服务
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server1和server2都做:
server1和server2的配置相同

 server {listen       8080;server_name  elite.chaitin.com;root         /chaitin/www; #自己定义的访问页面# Load configuration files for the default server block.include /etc/nginx/default.d/*.conf;error_page 404 /404.html;location = /404.html {}error_page 500 502 503 504 /50x.html;location = /50x.html {}}

在这里插入图片描述
加载启动配置文件,创建web页面,拷贝给server2
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域名解析
请添加图片描述
测试访问页面
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步骤二:负载均衡调度器配置:

    upstream server_pools {  #接收来自server中的请求server 192.168.15.138:8080 weight=1; #两个服务器的权重都一样,会把所有请求相对均匀的分配到两台服务器上server 192.168.15.133:8080 weight=1;}server{listen 8080;server_name _;	#所有不是请求elite.chaitin.com域名的8080服务都会被禁止并返回403的状态码location / {return 403;}}server{listen 8080;server_name elite.chaitin.com;location / {proxy_pass http://server_pools; #访问8080端口且以elite.chaitin.com为域名的请求,会把请求转发到server_pools的负载均衡池}}
}

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域名解析
在这里插入图片描述
启动nginx并访问测试

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请求能够被均匀的分配到两台服务器上

要求4 nginx高可用

要求4. 在上文题目2基础之上,增加节点NGINX B,如何配置实现高可用?demo演示当NGINX A故障时,流量自动切换到NGINX B(客户端访问几乎无感知)。详细说明VRRP协议在本题所述场景下的应用。
server1和server2安装keepalived

[root@server1 ~]# yum install keepalived

server1和server2写脚本文件

[root@server1 yum.repos.d]# vi /usr/local/src/nginx_check.sh#!/bin/bash
# 检查是否开启nginx
A=`ps -C nginx --no-header |wc -l`
if [ $A -eq 0 ];thensystemctl stop keepalived
fi

在这里插入图片描述
server1

[root@server1 ~]# vim /etc/keepalived/keepalived.confacassen@firewall.locfailover@firewall.locsysadmin@firewall.loc}notification_email_from Alexandre.Cassen@firewall.locsmtp_server 192.168.15.143  #当前keepalived所在的主机ipsmtp_connect_timeout 30router_id 192.168.15.143  #当前keepalived所在的主机ipvrrp_skip_check_adv_addrvrrp_strictvrrp_garp_interval 0vrrp_gna_interval 0
}
vrrp_script chk_http_port{script "/usr/local/src/nginx_check.sh"interval 2 #每隔2s检测一次脚本weight -20 #权重减20
}vrrp_instance VI_1 {state MASTER #将当前主机设置为master节点interface eth0 #主机使用的网卡
virtual_router_id 51priority 100 #优先级,主节点的优先级更大advert_int 1authentication {auth_type PASSauth_pass 1111}virtual_ipaddress {192.168.15.66 #虚拟ip,必须和master、backup处于同一网段}
}

server2

[root@server2 ~]# vim /etc/keepalived/keepalived.conf vrrp_gna_interval 0
}
vrrp_script chk_http_port{script "/usr/local/src/nginx_check.sh"interval 2 #每隔2s检测一次脚本weight -20 #权重减20
}vrrp_instance VI_1 {state BACKUP#将当前主机设置为master节点interface eth0 #主机使用的网卡virtual_router_id 51priority 90 #优先级,主节点的优先级更大advert_int 1authentication {auth_type PASSauth_pass 1111}virtual_ipaddress {192.168.15.66 #虚拟ip,必须和master、backup处于同一网段}
}

都启动keepalived服务

[root@server2 ~]# vim /etc/keepalived/keepalived.conf

测试:
在这里插入图片描述
将server1的服务关闭

systemctl stop nginx

在这里插入图片描述

要求5 负载均衡算法

要求5. (加强提升题目)在上文题目3基础之上,配置和验证NGINX支持哪些负载均衡算法及其效果?并结合NGINX配置参数详细说明不同负载均衡算法工作原理。

轮询算法
轮询(Round Robin):这是默认的负载均衡算法。Nginx将每个新的客户端请求按照服务器列表的顺序分发,依次轮流选择下一个服务器。这是最简单的负载均衡算法,适用于后端服务器性能相近的情况。

加权轮询(Weighted Round Robin):在这种算法中,每个后端服务器都分配了一个权重值,高权重的服务器会收到更多的请求。这对于在后端服务器之间分配不同的负载容量非常有用,以确保性能更好的服务器获得更多的请求。

 upstream server_pools {server 192.168.15.138:8080 weight=1; #两台服务器响应请求的方式为1:2server 192.168.15.133:8080 weight=2;}server{listen 8080;server_name _;location / {return 403;}}server{listen 8080;server_name elite.chaitin.com;location / {proxy_pass http://server_pools;}}
}

在这里插入图片描述
重启服务并测试

[root@lvs ~]# vim /etc/nginx/nginx.conf
[root@lvs ~]# systemctl daemon-reload
[root@lvs ~]# systemctl restart nginx

在这里插入图片描述
源地址哈希法
IP哈希(IP Hash):Nginx使用客户端的IP地址来计算哈希值,并将请求分发到具有相同哈希值的后端服务器。这个算法确保相同IP的客户端始终访问相同的后端服务器,适用于需要会话保持的情况,如Web应用程序的会话管理。

在负载均衡服务器上配置

upstream server_pools {hash $remote_addr consistent; #使用客户端的IP地址进行哈希计算,#并且使用consistent关键字确保负载均衡在后端服务器发生变化时尽量减少数据迁移。server 192.168.15.138:8080;server 192.168.15.133:8080;}server{listen 8080;server_name _;location / {return 403;}}server{listen 8080;server_name elite.chaitin.com;location / {proxy_pass http://server_pools;}}
}

在这里插入图片描述
重启nginx服务

[root@lvs ~]# systemctl daemon-reload
[root@lvs ~]# systemctl restart nginx

另开一台客户端主机
写域名解析文件

[root@localhost ~]# vi /etc/hosts
192.168.15.140  elite.chaitin.com	#访问的是负载均衡服务器

测试
可以发现客户端请求的一直都是同一个服务器
在这里插入图片描述
最小连接数算法
最少连接(Least Connections):Nginx跟踪每个后端服务器的活动连接数,然后将请求发送到具有最少活动连接数的服务器。这有助于分配负载并确保请求发送到连接较少的服务器,从而实现负载均衡。

  upstream server_pools {least_conn; #使用最小连接数算法server 192.168.15.138:8080;server 192.168.15.133:8080;}server{listen 8080;server_name _;location / {return 403;}}server{listen 8080;server_name elite.chaitin.com;location / {proxy_pass http://server_pools;}}
}

在这里插入图片描述
重启nginx服务
因为测试需要用到多台客户端,但我的服务器没有那么多,所以就不测试啦!

要求6 健康检查

要求6. (加强提升题目)在上文题目3基础之上,配置和验证主动和被动两种健康检查方式及其效果?并结合NGINX配置参数详细说明不同健康检查方式区别和工作原理。
主动健康检查
原理:
主动健康检查是通过Keepalived自身执行的周期性检查来确定服务器的状态。Keepalived会定期发送请求(通常是ICMP ping或TCP连接请求)到服务器,并根据服务器的响应来确定其是否处于健康状态。

配置:
主动健康检查需要在Keepalived配置文件中定义一个或多个健康检查脚本,这些脚本将定期运行以检查服务器的健康状态。在配置文件中使用track_script部分来定义这些检查脚本

track_script {chk_script {script "/etc/keepalived/check_script.sh" # 健康检查脚本的路径interval 2 # 检查间隔时间,单位秒weight 2 # 权重}
}

脚本文件

[root@server1 ~]# vim /etc/check_script.sh#!/bin/bash# 定义要检查的目标URL
TARGET_URL="http://localhost:80"# 发送HTTP请求并获取响应
HTTP_RESPONSE=$(curl -s -o /dev/null -w "%{http_code}" $TARGET_URL)# 检查HTTP响应状态码是否为200(正常)
if [ "$HTTP_RESPONSE" = "200" ]; then# 返回0表示健康exit 0
else# 返回1表示不健康exit 1
fi

被动健康检查:
原理:
被动健康检查是通过监听服务器上的服务来确定服务器的状态。Keepalived将侦听服务器上的服务端口,如果无法连接到该端口,将认为服务器处于不健康状态。

配置:
被动健康检查不需要特别的配置,只需确保Keepalived配置文件中的虚拟IP与服务器上的服务端口一致即可。

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背景&#xff1a; stable diffussion XL最先适配&#xff0c;专业性强的SD操作界面 安装步骤&#xff1a; git clone GitHub - comfyanonymous/ComfyUI: A powerful and modular stable diffusion GUI with a graph/nodes interface. 1、pip install torch torchvision torc…

window11,C盘瘦身减肥技巧

前言 本文主要说明windows11的C盘空间优化技巧&#xff0c;也叫减肥瘦身&#xff0c;目标&#xff1a;20G以内。绝大部分内容&#xff0c;也适用于window10和windows7&#xff0c;只是操作系统不同&#xff0c;操作方式略有不同。不关注C盘空间的读者&#xff0c;可以忽略此文…

2023年数维杯数学建模A题河流-地下水系统水体污染研求解全过程文档及程序

2023年数维杯数学建模 A题 河流-地下水系统水体污染研 原题再现&#xff1a; 河流对地下水有着直接地影响&#xff0c;当河流补给地下水时&#xff0c;河流一旦被污染&#xff0c;容易导致地下水以及紧依河流分布的傍河水源地将受到不同程度的污染&#xff0c;这将严重影响工…