# Nginx 基础 ## 一、Nginx 简介 ### 1.1 简介 Nginx(engine x)是一个免费的,开源的,高性能的 HTTP 服务器, IMAP/POP3 代理服务器 和 TCP/UDP 代理服务器,通常可以用于进行反向代理和实现基于软件的负载均衡,除此之外,它还具备以下特性: - Nginx 在设计时遵循模块化的设计方案,可以通过组合模块来扩展实现不同的功能,具备很高的扩展性。 - Nginx 遵循 matser \ worker 架构,主进程负责管理一个或者多个 worker 进程,每个 worker 进程负责处理实际的连接,当某个 worker 进程出错时,主进程会迅速创建一个新的 worker 来继续处理连接请求,从而保证高可用。 - Nginx 在高连接数的情况下仍然可以保持极低的内存占用,从而可以支持高并发量地访问。 - Nginx 支持热部署和配置热加载,并支持在不停机的情况下进行版本升级。 - 有免费的开源版本和商业版本 ( Nginx Plus ),可以按需选择或者进行二次开发。 - 在高并发环境下,Nginx 比其他 WEB 服务器有更快的响应速度。 ### 1.2 正向代理和反向代理 Nginx 能够同时支持正向代理和反向代理,这两种代理模式的区别如下: + 正向代理发生在客户端,是客户端主动发起的代理。如我们不能直接访问某个服务器,但可以间接通过中间的代理服务器去进行访问,然后将访问结果再返回给我们。 + 反向代理发生在服务端,客户端并不知道发生了代理,示例如下。用户只知道将请求发送给 Nginx,但是并不知道请求被转发了,也不知道被转发给了哪一台应用服务器。实际上对于用户来说,他也没必要知道,因为请求结果都是相同的。
## 二、基本命令 Nginx Shell 的基本使用格式如下: ```shell nginx [-?hvVtTq] [-s signal] [-c filename] [-p prefix] [-g directives] ``` - **-?,-h** :显示帮助信息; - **-v**:查看版本号; - **-V**:查看版本号及配置信息; - **-t**:检测配置文件是否有语法错误; - **-q**:静默模式,在检测配置期间除了错误提示外,不输出其他消息; - **-s signal**:向 Master 进程发送信号,支持以下信号类型:stop ( 立即停止 ),quit ( 优雅停止 ),reload ( 重新加载配置文件 ),reopen (打开一个新的日志文件来继续记录日志) ; - **-p prefix** :指定路径的前缀,默认为安装目录,如 /usr/app/nginx-1.16.1/ ; - **-c filename** :指定配置文件的位置, 默认值为 conf/nginx.conf,其实际指向的路径为 prefix + filename; - **-g directives**:从指定的配置文件中设置全局指令。 ## 三、配置格式 ### 3.1 基本配置格式 Nginx 的配置由全局配置和局部配置(指令块)共同组成,所有的指令块都遵循相同的配置格式: ```properties
{ ; } ``` 指令块使用大括号进行划分,大括号内是独立的配置上下文,包含指令和具体的参数,每行指令以分号作为结尾。除此之外,Nginx 的配置中还支持以下操作: + 使用 include 语法来引入外部配置文件,从而可以将每个独立的配置拆分到单独的文件中; + 支持使用 # 符号来添加注释; + 支持使用 $ 符号来引用变量; + 部分指令的参数支持使用正则表达式。 ### 3.2 时间和空间单位 Nginx 的配置文件支持以下空间和时间单位: + **空间单位**:不加任何单位默认就是 bytes,除此之外还支持 k/K,m/M,g/G 等常用单位。 + **空间单位**:支持 ms (毫秒) ,s (秒) ,m (分钟) ,h (小时) ,d (天),w (星期),M (月,30天),y (年,365天) 等常用单位,并支持组合使用,如 `1h 30m` (1小时 30分),`1y 6M`(1年零6个月)。 ### 3.3 官方配置模板 在安装 Nginx 后,在安装目录的 conf 目录下会有一个官方的配置样例 nginx.conf ,其内容如下: ```properties # 使用这个参数来配置worker进程的用户和组,如果没有指定组,则默认为指定用户所处的组,默认值为nobody user nobody; # 指定用于处理客户端连接的worker进程的数量,通常设置为CPU的核心数。 # 如果是为IO密集型操作进行负载,可以设置为核心数的1.5 ~ 2倍 worker_processes 1; # 指定日志的位置和日志级别,日志级别按照由低到高的顺序如下:[debug|info|notice|warn|error|crit] error_log logs/error.log; #error_log logs/error.log notice; #error_log logs/error.log info; # 指定记录主进程的ID的文件 pid logs/nginx.pid; events { # 指定每个工程线程的最大连接数,总的连接数 max_clients = worker_processes * worker_connections worker_connections 1024; } http { # 使用include来引用外部文件 include mime.types; # 指定默认MIME类型 default_type application/octet-stream; # 定义日志的输出格式,使用$来进行变量引用 #log_format main '$remote_addr - $remote_user [$time_local] "$request" ' # '$status $body_bytes_sent "$http_referer" ' # '"$http_user_agent" "$http_x_forwarded_for"'; # 定义访问日志的存放位置 access_log logs/access.log main; # 是否开启系统调用方法sendfile(),开启后可以直接在内核空间完成文件的发送,即零拷贝 sendfile on; # 是否开启Socket选项,它只有在sendfile启用后才会生效 tcp_nopush on; # 连接超时时间 keepalive_timeout 65; # 开启文件压缩 gzip on; # 配置nginx服务器(虚拟主机) server { # 监听端口 listen 80; server_name localhost; # 默认字符集 charset koi8-r; # 配置当前虚拟主机的访问日志的存放位置 access_log logs/host.access.log main; # 虚拟主机对应的映射目录 location / { root html; index index.html index.htm; } # 错误重定向页面 # error_page 404 /404.html; error_page 500 502 503 504 /50x.html; location = /50x.html { root html; } # 禁止访问根目录下以ht结尾的文件 location ~ /\.ht { deny all; } } # 支持配置多台虚拟主机 #server { # listen 8000; # listen somename:8080; # server_name somename alias another.alias; # location / { # root html; # index index.html index.htm; # } #} # 配置Https服务 server { listen 443 ssl; server_name localhost; # 指定数字证书 ssl_certificate cert.pem; # 指定密匙 ssl_certificate_key cert.key; # 设置存储session的缓存类型和大小 ssl_session_cache shared:SSL:1m; # session缓存时间 ssl_session_timeout 5m; # 返回客户端支持的密码列表 ssl_ciphers HIGH:!aNULL:!MD5; # 指定在使用SSLv3和TLS协议时,服务器密码应优先于客户端密码 ssl_prefer_server_ciphers on; location / { root html; index index.html index.htm; } } } ``` ## 四、部署静态网站 Nginx 通常用作 HTTP 服务器来部署静态资源,其具体的操作步骤如下: ### 4.1 增加配置 修改 nginx.conf ,并在 http 指令块中增加如下配置: ```properties server { # 监听端口号 listen 9010; # 如果有域名的话,可以在这里进行配置 server_name _; # 存放静态页面的目录 root /usr/web; # 主页面 index index.html; } ``` 在 `/usr/web` 目录下新建一个测试页面 index.html,内容如下: ```html Nginx静态资源网站

Nginx静态资源网站

``` ### 4.2 检查配置 使用 `-t` 参数来检查配置,出现 successful 则代表配置正确: ```shell [root@node1 web]# nginx -t -c conf/nginx.conf nginx: the configuration file /usr/app/nginx-1.16.1/conf/nginx.conf syntax is ok nginx: configuration file /usr/app/nginx-1.16.1/conf/nginx.conf test is successful ``` ### 4.3 重载配置 启动 Nginx ,如果 Nginx 已经启动,可以使用如下命令重载配置: ```shell nginx -s reload ``` 访问 http://hostname:9010/index.html ,即可查看到静态网站首页。 ## 五、实现负载均衡 ### 5.1 部署后台服务 这里我使用 Docker 来部署两个 Tomcat,之后将测试项目 WAR 包分别拷贝到 `/usr/webapps001` 和 `/usr/webapps002` 两个挂载的容器卷下,程序会自动解压并运行,两个项目的端口号分别为 8080 和 8090: ```shell run -d -it --privileged=true -v /usr/webapps01:/usr/local/tomcat/webapps \ -p 8080:8080 --name tomcat8080 96c4e536d0eb ``` ```shell run -d -it --privileged=true -v /usr/webapps02:/usr/local/tomcat/webapps \ -p 8090:8080 --name tomcat8090 96c4e536d0eb ``` ### 5.2 负载均衡配置 修改 nginx.conf ,并在 http 指令块中增加如下配置: ```properties # 这里指令块的名称可以随意指定,只要和下面的proxy_pass的值相同即可,通常配置为项目名 upstream springboot { server 192.168.0.226:8080; server 192.168.0.226:8090; } server { listen 9020; location / { proxy_pass http://springboot; } } ``` 重载配置后,打开浏览器,通过 9020 端口访问项目,此时 Nginx 会以轮询的方式将请求分发到 8080 和 8090 端口上。在测试负载均衡策略的时候,最好将浏览器的缓存功能关闭,避免造成影响。 ### 5.3 负载均衡策略 在上面的配置中,我们没有配置任何负载均衡策略,默认采用的是轮询策略,除此之外,Nginx 还支持以下负载均衡策略: #### 1. 权重策略 ( Weighted load balancing ) 通过为不同的服务分配不同的权重来进行转发,配置示例如下: ```properties upstream myapp1 { server srv1.example.com weight=3; server srv2.example.com weight=2; server srv3.example.com; } ``` #### 2. 最少连接策略 ( Least connected load balancing ) 将请求转发给连接数最少的服务,配置实例如下: ```properties upstream myapp1 { least_conn; server srv1.example.com; server srv2.example.com; server srv3.example.com; } ``` #### 3. IP 策略 ( IP Hash load balancing ) 通过对请求的 IP 地址进行哈希运算并取模来决定转发对象,配置示例如下: ```properties upstream myapp1 { ip_hash; server srv1.example.com; server srv2.example.com; server srv3.example.com; } ``` 以上是 Nginx 内置的基础的负载均衡策略,如果想要实现其他更加复杂的负载均衡策略,可以通过第三方模块来实现。 ### 4.4 声明备用服务 在上面任何负载均衡策略当中,都可以通过 backup 参数来添加备用服务,示例如下: ```shell server backup1.example.com:8080 backup; ``` 处于备用状态下的服务并不会参与负载均衡,除非所有主服务都已宕机,此时 Nginx 才会将请求转发到备用服务上。 ## 六、实现动静分离 ### 6.1 动静分离配置 Nginx 能够支持高并发的访问,并具有静态资源缓存等特性,因此相比于 Tomcat 等动态资源应用服务器,其更加适合于部署静态资源。想要实现动静分离,只需要在 server 指令块中通过正则表达式来划分静态资源,并指定其存放位置,示例如下: ```shell server { listen 9020; location / { proxy_pass http://springboot; } # 通过正则来控制所需要分离的静态资源 location ~ .*\.(html|htm|gif|jpg|jpeg|bmp|png|ico|txt|js|css)$ { # 静态资源存放目录 root /usr/resources/; } } ``` ### 6.2 常见配置异常 #### 1. No such file or directory 第一个常见的问题是找不到静态资源,此时可以查看 logs 目录下的 error.log 日志,通常输出如下: ```shell 2019/09/01 17:12:43 [error] 12402#0: *163 open() "/usr/resources/spring-boot-tomcat/css/show.css" failed (2: No such file or directory), client: 192.168.0.106, server: , request: "GET /spring-boot-tomcat/css/show.css HTTP/1.1", host: "192.168.0.226:9020", referrer: "http://192.168.0.226:9020/spring-boot-tomcat/index" ``` 出现这个问题,是因为 Nginx 要求静态资源的请求路径必须和原有请求路径完全相同,这里我的项目在 Tomcat 中解压后的项目名为 pring-boot-tomcat,以 show.css 文件为例,其正确的存储路径应该为: ```shell /usr/resources/spring-boot-tomcat/css/show.css ``` 即: 静态资源根目录 + 项目名 + 原有路径,通常我们在创建目录时会忽略掉项目名这一层级,从而导致异常。 #### 2. Permission denied 路径正确后,另外一个常见的问题是权限不足,错误日志如下。此时需要保证配置文件中的 user 用户必须具有静态资源所处目录的访问权限,或者在创建静态资源目录时,直接使用 user 配置的用户来创建: ```shell 2019/09/01 17:15:14 [error] 12402#0: *170 open() "/usr/resources/spring-boot-tomcat/css/show.css" failed (13: Permission denied), client: 192.168.0.106, server: , request: "GET /spring-boot-tomcat/css/show.css HTTP/1.1", host: "192.168.0.226:9020", referrer: "http://192.168.0.226:9020/spring-boot-tomcat/index" ``` # 参考资料 官方文档:[nginx documentation](http://nginx.org/en/docs/) ,[Using nginx as HTTP load balancer](http://nginx.org/en/docs/http/load_balancing.html)