说一说Nginx

时间 2021-01-06

标签 html node linux nginx web 算法数据库 apache 后端设计模式栏目 Nginx 繁體版

原文原文链接

什么是Nginx

Nginx是一款轻量级的Web 服务器/反向代理服务器及电子邮件（IMAP/POP3）代理服务器，在BSD-like 协议下发行。其特色是占有内存少，并发能力强，事实上nginx的并发能力在同类型的网页服务器中表现较好，中国大陆使用nginx网站用户有：百度、京东、新浪、网易、腾讯、淘宝等

Nginx的主要做用又是什么

1. 负载均衡

负载均衡是高可用网络基础架构的关键组件，一般用于将工做负载分布到多个服务器来提升网站、应用、数据库或其余服务的性能和可靠性

上图来解释一下吧
html

好比我本身建立了一个网站，分享一些学习心得之类的东西，一开始的时候访问数量少，那么一台服务器就能够支撑，可是后来有一天我忽然成为大明星，那么这时候有不少人想要访问个人网站，渐渐的一台服务器不足以处理大量的请求，这时候就须要增长服务器来减缓压力，假如我增长了两台服务器，我不能让访问的人须要记住3个域名吧，就好比百度，他也有不少台服务器，可是咱们只须要记住百度就能够了，那么这是怎末作到的呢？
node

这个时候呢我就能够在搭建一台新的Nginx服务器，让全部的请求都先来访问Nginx服务器，而后在由Nginx派发处理请求到其余服务器上Nginx是不处理请求的，他只是根据不一样的策略来派发到不一样的服务器上，这样是否是就解决了问题，用户只须要记住一个域名，并且请求量增大的时候也不会致使服务器宕机linux

1.1 负载均衡策略

从上面咱们知道了Nginx是能够根据不一样的策略来派发处理请求的，那么都有什么策略呢？nginx

轮询（默认）web

每一个请求按时间顺序逐一分配到不一样的后端服务器，若是后端服务器宕机，能自动剔除

指定权重算法

指定轮询概率，weight和访问比率成正比，用于后端服务器性能不均的状况

ip_hash数据库

指定负载均衡器按照基于客户端IP的分配方式，这个方法确保了相同的客户端的请求一直发送到相同的服务器，以保证session会话。这样每一个访客都固定访问一个后端服务器，能够解决session不能跨服务器的问题

least_conn(最小链接数)apache

把请求转发给链接数较少的后端服务器。轮询算法是把请求平均的转发给各个后端，使它们的负载大体相同；可是，有些请求占用的时间很长，会致使其所在的后端负载较高。这种状况下，least_conn这种方式就能够达到更好的负载均衡效果

第三方策略第三方的负载均衡策略的实现须要安装第三方插件后端

fair设计模式

按照服务器端的响应时间来分配请求，响应时间短的优先分配

url_hash

访问url的hash结果来分配请求，使每一个url定向到同一个后端服务器，要配合缓存命中来使用。同一个资源屡次请求，可能会到达不一样的服务器上，致使没必要要的屡次下载，缓存命中率不高，以及一些资源时间的浪费。而使用url_hash，可使得同一个url（也就是同一个资源请求）会到达同一台服务器，一旦缓存住了资源，再此收到请求，就能够从缓存中读取

1.2 负载均衡策略的配置文件

- 轮询
       这个的做用就是服务器的一个集合，全部会被Nginx派发任务的服务器在这里配置
       upstream是固定值  nodes 这个是随意的名字可是要跟下面的server.ocation.proxy_pass 中http后的名字一致
       upstream nodes {  
       server 192.168.1.11;  
       server 192.168.1.12;  
   }   
 
    server {  
           listen       80;   //监听的端口号
           server_name  127.0.0.1;   //Nginx 服务器地址
           location / {  //    / 表示全部的请求
               proxy_pass   http://nodes; //被转发的服务器地址
       }  
    - 权重 
        upstream nodes {   
       server 192.168.1.11 weight=3； //weight 默认值是1数值越大，表明被被访问的次数也会越多
       server 192.168.1.12 weight=10；
   }   
 
    server {  
           listen       80;   //监听的端口号
           server_name  127.0.0.1;   //Nginx 服务器地址
           location / {  //    / 表示全部的请求
               proxy_pass   http://nodes; //被转发的服务器地址
       } 
    - least_conn(最小链接数) 
     upstream nodes { 
         least_conn; //请链接数较少的后端服务器
       server 192.168.1.11； //weight 默认值是1数值越大，表明被被访问的次数也会越多
       server 192.168.1.12；
   }   
 
    server {  
           listen       80;   //监听的端口号
           server_name  127.0.0.1;   //Nginx 服务器地址
           location / {  //    / 表示全部的请求
               proxy_pass   http://nodes; //被转发的服务器地址
       }
    - ip_hash  
     upstream nodes { 
          ip_hash; //请求按访问ip的hash结果分配
       server 192.168.1.11； //weight 默认值是1数值越大，表明被被访问的次数也会越多
       server 192.168.1.12；
   }   
 
    server {  
           listen       80;   //监听的端口号
           server_name  127.0.0.1;   //Nginx 服务器地址
           location / {  //    / 表示全部的请求
               proxy_pass   http://nodes; //被转发的服务器地址
       }
  - fair  
     upstream nodes { 
       server 192.168.1.11； //weight 默认值是1数值越大，表明被被访问的次数也会越多
       server 192.168.1.12；
       fair;//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
   }   
 
    server {  
           listen       80;   //监听的端口号
           server_name  127.0.0.1;   //Nginx 服务器地址
           location / {  //    / 表示全部的请求
               proxy_pass   http://nodes; //被转发的服务器地址
       }
   - url_hash  
     upstream nodes { 
       server 192.168.1.11； //weight 默认值是1数值越大，表明被被访问的次数也会越多
       server 192.168.1.12；
          hash $request_uri;
       hash_method crc32;//按访问url的hash结果来分配请求，使每一个url定向到同一个后端服务器
   }   
 
    server {  
           listen       80;   //监听的端口号
           server_name  127.0.0.1;   //Nginx 服务器地址
           location / {  //    / 表示全部的请求
               proxy_pass   http://nodes; //被转发的服务器地址
       }

以上文件都是在nginx.conf里面配置

反向代理

代理:在Java设计模式中，代理模式是这样定义的：给某个对象提供一个代理对象，并由代理对象控制原对象的引用

在说反向代理前先说一下什么是正向代理?

1.1 正向代理

举个例子说明一下吧 ，有一天我要去理发，而后我到了理发店以后说，我要找王Tony给我理发
    其实这就是正向代理，明确的知道本身的目标是什么

1.2 反向代理

仍是举个例子，我仍是去理发店理发，不过我是第一次来，我说给我理个最便宜的，这时候我并不知道谁要来给我理发，可是只要能给理发就能够了
    这就是反向代理，我不关心处理请求的是谁，你只要把我要的结果给我就行了

反向代理和正向代理的区别就是，正向代理客户端，反向代理服务器

反向代理的配置

server {
        listen       80;
        server_name  localhost;     //Nginx 地址

        location / {
            proxy_pass http://123.123.123.123.com     //要代理的服务器地址
            index  index.html index.htm index.jsp;
        }
    }

配置完这个之后，重启Nginx 在浏览器中输入localhost:80(80能够不用输入),就能够直接访问到服务器了

这就是反向代理

Nginx 配置文件的基本配置

user nginx nginx ;

Nginx用户及组：用户 组。window下不指定



worker_processes 8;

工做进程：数目。根据硬件调整，一般等于CPU数量或者2倍于CPU。



error_log  logs/error.log;  

error_log  logs/error.log  notice;  

error_log  logs/error.log  info;  

错误日志：存放路径。



pid logs/nginx.pid;

pid（进程标识符）：存放路径。



worker_rlimit_nofile 204800;

指定进程能够打开的最大描述符：数目。

这个指令是指当一个nginx进程打开的最多文件描述符数目，理论值应该是最多打开文件数（ulimit -n）与nginx进程数相除，可是nginx分配请求并非那么均匀，因此最好与ulimit -n 的值保持一致。

如今在linux 2.6内核下开启文件打开数为65535，worker_rlimit_nofile就相应应该填写65535。

这是由于nginx调度时分配请求到进程并非那么的均衡，因此假如填写10240，总并发量达到3-4万时就有进程可能超过10240了，这时会返回502错误。



events

{
use epoll;

使用epoll的I/O 模型。linux建议epoll，FreeBSD建议采用kqueue，window下不指定。

补充说明:

与apache相类，nginx针对不一样的操做系统，有不一样的事件模型

A）标准事件模型

Select、poll属于标准事件模型，若是当前系统不存在更有效的方法，nginx会选择select或poll

B）高效事件模型

Kqueue：使用于FreeBSD 4.1+, OpenBSD 2.9+, NetBSD 2.0 和 MacOS X.使用双处理器的MacOS X系统使用kqueue可能会形成内核崩溃。

Epoll：使用于Linux内核2.6版本及之后的系统。

/dev/poll：使用于Solaris 7 11/99+，HP/UX 11.22+ (eventport)，IRIX 6.5.15+ 和 Tru64 UNIX 5.1A+。

Eventport：使用于Solaris 10。 为了防止出现内核崩溃的问题， 有必要安装安全补丁。



worker_connections 204800;

没个工做进程的最大链接数量。根据硬件调整，和前面工做进程配合起来用，尽可能大，可是别把cpu跑到100%就行。每一个进程容许的最多链接数，理论上每台nginx服务器的最大链接数为。worker_processes*worker_connections

keepalive_timeout 60;

keepalive超时时间。



client_header_buffer_size 4k;

客户端请求头部的缓冲区大小。这个能够根据你的系统分页大小来设置，通常一个请求头的大小不会超过1k，不过因为通常系统分页都要大于1k，因此这里设置为分页大小。

分页大小能够用命令getconf PAGESIZE 取得。

[root@web001 ~]# getconf PAGESIZE

4096

但也有client_header_buffer_size超过4k的状况，可是client_header_buffer_size该值必须设置为“系统分页大小”的整倍数。



open_file_cache max=65535 inactive=60s;

这个将为打开文件指定缓存，默认是没有启用的，max指定缓存数量，建议和打开文件数一致，inactive是指通过多长时间文件没被请求后删除缓存。



open_file_cache_valid 80s;

这个是指多长时间检查一次缓存的有效信息。



open_file_cache_min_uses 1;

open_file_cache指令中的inactive参数时间内文件的最少使用次数，若是超过这个数字，文件描述符一直是在缓存中打开的，如上例，若是有一个文件在inactive时间内一次没被使用，它将被移除。

}





##设定http服务器，利用它的反向代理功能提供负载均衡支持

http

{
include mime.types;

设定mime类型,类型由mime.type文件定义



default_type application/octet-stream;



log_format main '$remote_addr - $remote_user [$time_local] "$request" '

'$status $body_bytes_sent "$http_referer" '

'"$http_user_agent" "$http_x_forwarded_for"';

log_format log404 '$status [$time_local] $remote_addr $host$request_uri $sent_http_location';

日志格式设置。

$remote_addr与$http_x_forwarded_for用以记录客户端的ip地址；

$remote_user：用来记录客户端用户名称；

$time_local： 用来记录访问时间与时区；

$request： 用来记录请求的url与http协议；

$status： 用来记录请求状态；成功是200，

$body_bytes_sent ：记录发送给客户端文件主体内容大小；

$http_referer：用来记录从那个页面连接访问过来的；

$http_user_agent：记录客户浏览器的相关信息；

一般web服务器放在反向代理的后面，这样就不能获取到客户的IP地址了，经过$remote_add拿到的IP地址是反向代理服务器的iP地址。反向代理服务器在转发请求的http头信息中，能够增长x_forwarded_for信息，用以记录原有客户端的IP地址和原来客户端的请求的服务器地址。



access_log  logs/host.access.log  main;

access_log  logs/host.access.404.log  log404;

用了log_format指令设置了日志格式以后，须要用access_log指令指定日志文件的存放路径；



server_names_hash_bucket_size 128;

#保存服务器名字的hash表是由指令server_names_hash_max_size 和server_names_hash_bucket_size所控制的。参数hash bucket size老是等于hash表的大小，而且是一路处理器缓存大小的倍数。在减小了在内存中的存取次数后，使在处理器中加速查找hash表键值成为可能。若是hash bucket size等于一路处理器缓存的大小，那么在查找键的时候，最坏的状况下在内存中查找的次数为2。第一次是肯定存储单元的地址，第二次是在存储单元中查找键 值。所以，若是Nginx给出须要增大hash max size 或 hash bucket size的提示，那么首要的是增大前一个参数的大小.



client_header_buffer_size 4k;

客户端请求头部的缓冲区大小。这个能够根据你的系统分页大小来设置，通常一个请求的头部大小不会超过1k，不过因为通常系统分页都要大于1k，因此这里设置为分页大小。分页大小能够用命令getconf PAGESIZE取得。



large_client_header_buffers 8 128k;

客户请求头缓冲大小。nginx默认会用client_header_buffer_size这个buffer来读取header值，若是

header过大，它会使用large_client_header_buffers来读取。



open_file_cache max=102400 inactive=20s;

这个指令指定缓存是否启用。
例: open_file_cache max=1000 inactive=20s; 

open_file_cache_valid 30s; 

open_file_cache_min_uses 2; 

open_file_cache_errors on;



open_file_cache_errors
语法:open_file_cache_errors on | off 默认值:open_file_cache_errors off 使用字段:http, server, location 这个指令指定是否在搜索一个文件是记录cache错误.

open_file_cache_min_uses

语法:open_file_cache_min_uses number 默认值:open_file_cache_min_uses 1 使用字段:http, server, location 这个指令指定了在open_file_cache指令无效的参数中必定的时间范围内可使用的最小文件数,若是使用更大的值,文件描述符在cache中老是打开状态.
open_file_cache_valid

语法:open_file_cache_valid time 默认值:open_file_cache_valid 60 使用字段:http, server, location 这个指令指定了什么时候须要检查open_file_cache中缓存项目的有效信息.





client_max_body_size 300m;

设定经过nginx上传文件的大小



sendfile on;

sendfile指令指定 nginx 是否调用sendfile 函数（zero copy 方式）来输出文件，对于普通应用，必须设为on。若是用来进行下载等应用磁盘IO重负载应用，可设置为off，以平衡磁盘与网络IO处理速度，下降系统uptime。



tcp_nopush on;

此选项容许或禁止使用socke的TCP_CORK的选项，此选项仅在使用sendfile的时候使用



proxy_connect_timeout 90; 
后端服务器链接的超时时间_发起握手等候响应超时时间



proxy_read_timeout 180;

链接成功后_等候后端服务器响应时间_其实已经进入后端的排队之中等候处理（也能够说是后端服务器处理请求的时间）



proxy_send_timeout 180;

后端服务器数据回传时间_就是在规定时间以内后端服务器必须传完全部的数据



proxy_buffer_size 256k;

设置从被代理服务器读取的第一部分应答的缓冲区大小，一般状况下这部分应答中包含一个小的应答头，默认状况下这个值的大小为指令proxy_buffers中指定的一个缓冲区的大小，不过能够将其设置为更小



proxy_buffers 4 256k;

设置用于读取应答（来自被代理服务器）的缓冲区数目和大小，默认状况也为分页大小，根据操做系统的不一样多是4k或者8k



proxy_busy_buffers_size 256k;



proxy_temp_file_write_size 256k;

设置在写入proxy_temp_path时数据的大小，预防一个工做进程在传递文件时阻塞太长



proxy_temp_path /data0/proxy_temp_dir;

proxy_temp_path和proxy_cache_path指定的路径必须在同一分区


proxy_cache_path /data0/proxy_cache_dir levels=1:2 keys_zone=cache_one:200m inactive=1d max_size=30g;
#设置内存缓存空间大小为200MB，1天没有被访问的内容自动清除，硬盘缓存空间大小为30GB。

keepalive_timeout 120;

keepalive超时时间。



tcp_nodelay on;



client_body_buffer_size 512k;
若是把它设置为比较大的数值，例如256k，那么，不管使用firefox仍是IE浏览器，来提交任意小于256k的图片，都很正常。若是注释该指令，使用默认的client_body_buffer_size设置，也就是操做系统页面大小的两倍，8k或者16k，问题就出现了。
不管使用firefox4.0仍是IE8.0，提交一个比较大，200k左右的图片，都返回500 Internal Server Error错误



proxy_intercept_errors on;

表示使nginx阻止HTTP应答代码为400或者更高的应答。



upstream bakend {
server 127.0.0.1:8027;

server 127.0.0.1:8028;

server 127.0.0.1:8029;

hash $request_uri;

}

nginx的upstream目前支持4种方式的分配

一、轮询（默认）

每一个请求按时间顺序逐一分配到不一样的后端服务器，若是后端服务器down掉，能自动剔除。

二、weight
指定轮询概率，weight和访问比率成正比，用于后端服务器性能不均的状况。
例如：
upstream bakend {
server 192.168.0.14 weight=10;
server 192.168.0.15 weight=10;
}

二、ip_hash
每一个请求按访问ip的hash结果分配，这样每一个访客固定访问一个后端服务器，能够解决session的问题。
例如：
upstream bakend {
ip_hash;
server 192.168.0.14:88;
server 192.168.0.15:80;
}

三、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 backend {
server server1;
server server2;
fair;
}

四、url_hash（第三方）

按访问url的hash结果来分配请求，使每一个url定向到同一个后端服务器，后端服务器为缓存时比较有效。

例：在upstream中加入hash语句，server语句中不能写入weight等其余的参数，hash_method是使用的hash算法

upstream backend {
server squid1:3128;
server squid2:3128;
hash $request_uri;
hash_method crc32;
}

tips:

upstream bakend{#定义负载均衡设备的Ip及设备状态}{
ip_hash;
server 127.0.0.1:9090 down;
server 127.0.0.1:8080 weight=2;
server 127.0.0.1:6060;
server 127.0.0.1:7070 backup;
}
在须要使用负载均衡的server中增长
proxy_pass http://bakend/;

每一个设备的状态设置为:
1.down表示单前的server暂时不参与负载
2.weight为weight越大，负载的权重就越大。
3.max_fails：容许请求失败的次数默认为1.当超过最大次数时，返回proxy_next_upstream模块定义的错误
4.fail_timeout:max_fails次失败后，暂停的时间。
5.backup： 其它全部的非backup机器down或者忙的时候，请求backup机器。因此这台机器压力会最轻。

nginx支持同时设置多组的负载均衡，用来给不用的server来使用。

client_body_in_file_only设置为On 能够讲client post过来的数据记录到文件中用来作debug
client_body_temp_path设置记录文件的目录 能够设置最多3层目录

location对URL进行匹配.能够进行重定向或者进行新的代理 负载均衡





##配置虚拟机

server

{
listen 80;

配置监听端口



server_name image.***.com;

配置访问域名



location ~* \.(mp3|exe)$ {
对以“mp3或exe”结尾的地址进行负载均衡



proxy_pass http://img_relay$request_uri;

设置被代理服务器的端口或套接字，以及URL



proxy_set_header Host $host;

proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;

proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;

以上三行，目的是将代理服务器收到的用户的信息传到真实服务器上

}



location /face {
if ($http_user_agent ~* "xnp") {
rewrite ^(.*)$ http://211.151.188.190:8080/face.jpg redirect;

}

proxy_pass http://img_relay$request_uri;

proxy_set_header Host $host;

proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;

proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;

error_page 404 502 = @fetch;

}

location @fetch {
access_log /data/logs/face.log log404;

rewrite ^(.*)$ http://211.151.188.190:8080/face.jpg redirect;

}

location /image {
if ($http_user_agent ~* "xnp") {
rewrite ^(.*)$ http://211.151.188.190:8080/face.jpg redirect;

}

proxy_pass http://img_relay$request_uri;

proxy_set_header Host $host;

proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;

proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;

error_page 404 502 = @fetch;

}

location @fetch {
access_log /data/logs/image.log log404;

rewrite ^(.*)$ http://211.151.188.190:8080/face.jpg redirect;

}

}



##其余举例

server

{
listen 80;

server_name *.***.com *.***.cn;

location ~* \.(mp3|exe)$ {
proxy_pass http://img_relay$request_uri;

proxy_set_header Host $host;

proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;

proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;

}

location / {
if ($http_user_agent ~* "xnp") {
rewrite ^(.*)$ http://i1.***img.com/help/noimg.gif redirect;

}

proxy_pass http://img_relay$request_uri;

proxy_set_header Host $host;

proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;

proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;

#error_page 404 http://i1.***img.com/help/noimg.gif;

error_page 404 502 = @fetch;

}

location @fetch {
access_log /data/logs/baijiaqi.log log404;

rewrite ^(.*)$ http://i1.***img.com/help/noimg.gif redirect;

}

}

server

{
listen 80;

server_name *.***img.com;



location ~* \.(mp3|exe)$ {
proxy_pass http://img_relay$request_uri;

proxy_set_header Host $host;

proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;

proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;

}

location / {
if ($http_user_agent ~* "xnp") {
rewrite ^(.*)$ http://i1.***img.com/help/noimg.gif;

}

proxy_pass http://img_relay$request_uri;

proxy_set_header Host $host;

proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;

proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;

#error_page 404 http://i1.***img.com/help/noimg.gif;

error_page 404 = @fetch;

}

#access_log off;

location @fetch {
access_log /data/logs/baijiaqi.log log404;

rewrite ^(.*)$ http://i1.***img.com/help/noimg.gif redirect;

}

}

server

{
listen 8080;

server_name ngx-ha.***img.com;

location / {
stub_status on;

access_log off;

}

}

server {
listen 80;

server_name imgsrc1.***.net;

root html;

}



server {
listen 80;

server_name ***.com w.***.com;

# access_log /usr/local/nginx/logs/access_log main;

location / {
rewrite ^(.*)$ http://www.***.com/ ;

}

}

server {
listen 80;

server_name *******.com w.*******.com;

# access_log /usr/local/nginx/logs/access_log main;

location / {
rewrite ^(.*)$ http://www.*******.com/;

}

}

server {
listen 80;

server_name ******.com;

# access_log /usr/local/nginx/logs/access_log main;

location / {
rewrite ^(.*)$ http://www.******.com/;

}

}

location /NginxStatus {
stub_status on;
access_log on;
auth_basic "NginxStatus";
auth_basic_user_file conf/htpasswd;
}

#设定查看Nginx状态的地址



location ~ /\.ht {
deny all;
}

#禁止访问.htxxx文件

}



注释：变量

Ngx_http_core_module模块支持内置变量，他们的名字和apache的内置变量是一致的。

首先是说明客户请求title中的行，例如$http_user_agent,$http_cookie等等。

此外还有其它的一些变量

$args此变量与请求行中的参数相等

$content_length等于请求行的“Content_Length”的值。

$content_type等同与请求头部的”Content_Type”的值

$document_root等同于当前请求的root指令指定的值

$document_uri与$uri同样

$host与请求头部中“Host”行指定的值或是request到达的server的名字（没有Host行）同样

$limit_rate容许限制的链接速率

$request_method等同于request的method，一般是“GET”或“POST”

$remote_addr客户端ip

$remote_port客户端port

$remote_user等同于用户名，由ngx_http_auth_basic_module认证

$request_filename当前请求的文件的路径名，由root或alias和URI request组合而成

$request_body_file

$request_uri含有参数的完整的初始URI

$query_string与$args同样

$sheeme http模式（http,https）尽在要求是评估例如

Rewrite ^(.+)$ $sheme://example.com$; Redirect;

$server_protocol等同于request的协议，使用“HTTP/或“HTTP/

$server_addr request到达的server的ip，通常得到此变量的值的目的是进行系统调用。为了不系统调用，有必要在listen指令中指明ip，并使用bind参数。

$server_name请求到达的服务器名

$server_port请求到达的服务器的端口号

$uri等同于当前request中的URI，可不一样于初始值，例如内部重定向时或使用index

今天就说到这里吧