Nginx

一、传统方式安装

  1. 去官网 http://nginx.org/ 下载对应的 nginx 包，推荐使用稳定版本

  2. 上传 nginx 到 linux 系统

  3. 安装依赖环境

    (1) 安装 gcc 环境：

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    yum install gcc-c++

    (2) 安装 PCRE 库，用于解析正则表达式:

    1
    yum install -y pcre pcre-devel

    (3) zlib 压缩和解压缩依赖

    1
    yum install -y zlib zlib-devel

    (4) SSL 安全的加密的套接字协议层，用于 HTTP 安全传输，也就是 https

    1
    yum install -y openssl openssl-devel

  4. 解压，需要注意，解压后得到的是源码，源码需要编译后才能安装

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    tar -zxvf nginx-1.16.1.tar.gz

  5. 编译之前，先创建nginx临时目录，如果不创建，在启动nginx的过程中会报错

    1
    mkdir /var/temp/nginx -p

  6. 在nginx目录，输入如下命令进行配置，目的是为了创建makefile文件

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    ./configure --prefix=/usr/local/nginx \
     --pid-path=/var/run/nginx/nginx.pid \
     --lock-path=/var/lock/nginx.lock \
     --error-log-path=/var/log/nginx/error.log \
     --http-log-path=/var/log/nginx/access.log \
     --with-http_gzip_static_module \
     --http-client-body-temp-path=/var/temp/nginx/client \
     --http-proxy-temp-path=/var/temp/nginx/proxy \
     --http-fastcgi-temp-path=/var/temp/nginx/fastcgi \
     --http-uwsgi-temp-path=/var/temp/nginx/uwsgi \
     --http-scgi-temp-path=/var/temp/nginx/scgi
    • 注： \n 代表在命令行中换行，用于提高可读性
    • 配置命令：
      命令 解释
      -prefix 指定 nginx 安装目录
      –pid-path 指向nginx的pid
      –lock-path 锁定安装文件，防止被恶意篡改或误操作
      –error-log 错误日志
      –http-log-path http日志
      –with-http_gzip_static_module 启用gzip模块，在线实时压缩输出数据流
      –http-client-body-temp-path 设定客户端请求的临时目录
      –http-proxy-temp-path 设定http代理临时目录
      –http-fastcgi-temp-path 设定fastcgi临时目录
      –http-uwsgi-temp-path 设定uwsgi临时目录
      –http-scgi-temp-path 设定scgi临时目录

  7. make编译: make

  8. 安装: make install

  9. 进入sbin目录启动 nginx:

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    cd /usr/local/nginx
    ./nginx

    停止：./nginx -s stop
    重新加载：./nginx -s reload’

  10. 打开浏览器，访问虚拟机所处内网ip即可打开nginx默认页面，显示如下便表示安装成功：

    注意事项:

    1. 如果在云服务器安装，需要开启默认的nginx端口：80
    2. 如果在虚拟机安装，需要关闭防火墙
    3. 本地win或mac需要关闭防火墙

二、docker方式安装

  1. 拉取镜像

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    docker pull nginx:1.19.3-alpine

  2. 备份镜像

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    docker save nginx:1.19.3-alpine -o nginx.1.19.3.alpine.tar

  3. 导入镜像

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    docker load -i nginx.1.19.3.alpine.tar

  4. 运行镜像

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    docker run -itd --name nginx -p 80:80 nginx:1.19.3-alpine
    进入容器
    docker exec -it nginx sh
    查看html目录
    cd /usr/share/nginx/html
    配置文件目录
    cat /etc/nginx/nginx.conf

  5. 浏览器测试

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    http://机器IP

三、核心配置文件 nginx.conf

  1. 设置worker进程的用户，指的linux中的用户，会涉及到nginx操作目录或文件的一些权限，默认为 nobody

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    user root;

  2. worker进程工作数设置，一般来说CPU有几个，就设置几个，或者设置为N-1也行

    1
    worker_processes 1;

  3. nginx 日志级别 debug | info | notice | warn | error | crit | alert | emerg ，错误级别从左到右越来越大

  4. 设置nginx进程 pid

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    pid logs/nginx.pid;

  5. 设置工作模式

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    events {
      # 默认使用epoll
      use epoll;
      # 每个worker允许连接的客户端最大连接数
      worker_connections 10240;
    }

  6. http 是指令块，针对http网络传输的一些指令配置

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    http {
    }

  7. include 引入外部配置，提高可读性，避免单个配置文件过大

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    include mime.types;

  8. 设定日志格式， main 为定义的格式名称，如此 access_log 就可以直接使用这个变量了

    参数名 参数意义
    $remote_addr 客户端ip
    $remote_user 远程客户端用户名，一般为：’-’
    $time_local 时间和时区
    $request 请求的url以及method
    $status 响应状态码
    $body_bytes_send 响应客户端内容字节数
    $http_referer 记录用户从哪个链接跳转过来的
    $http_user_agent 用户所使用的代理，一般来时都是浏览器
    $http_x_forwarded_for 通过代理服务器来记录客户端的ip

  9. sendfile 使用高效文件传输，提升传输性能。启用后才能使用 tcp_nopush ，是指当数据表累积一定大小后才发送，提高了效率。

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    sendfile on;
    tcp_nopush on;

  10. keepalive_timeout 设置客户端与服务端请求的超时时间，保证客户端多次请求的时候不会重复建立新的连接，节约资源损耗。

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    #keepalive_timeout 0;
    keepalive_timeout 65

四、nginx 日志切割

  1. 手动切割
    现有的日志都会存在 access.log 文件中，但是随着时间的推移，这个文件的内容会越来越多，体积会越来越大，不便于运维人员查看，所以我们可以通过把文件切割为多份不同的小文件作为日志，切割规则可以以 天 为单位，如果每天有几百G或者几个T的日志的话，则可以按需以每半天或者每小时对日志切割步骤如下：
    • 创建一个shell可执行文件： cut_my_log.sh ，内容为： 
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      #!/bin/bash
      LOG_PATH="/var/log/nginx/"
      RECORD_TIME=$(date -d "yesterday" +%Y-%m-%d+%H:%M)
      PID=/var/run/nginx/nginx.pid
      mv ${LOG_PATH}/access.log ${LOG_PATH}/access.${RECORD_TIME}.log
      mv ${LOG_PATH}/error.log ${LOG_PATH}/error.${RECORD_TIME}.log
      #向Nginx主进程发送信号，用于重新打开日志文件
      kill -USR1 `cat $PID`
    • 为cut_my_log.sh添加可执行的权限：
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      chmod +x cut_my_log.sh
    • 测试日志切割后的结果:
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      ./cut_my_log.sh
  2. 定时切割

    • 安装定时任务：

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      yum install crontabs

    • crontab -e 编辑并且添加一行新的任务：

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      */1 * * * * /usr/local/nginx/sbin/cut_my_log.sh

    • 重启定时任务：

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      service crond restart

    • 附：常用定时任务命令

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      service crond start //启动服务
      service crond stop //关闭服务
      service crond restart //重启服务
      service crond reload //重新载入配置
      crontab -e // 编辑任务
      crontab -l // 查看任务列表

    • 定时任务表达式：
      Cron表达式是，分为5或6个域，每个域代表一个含义，如下所示：

      分 时 日 月 星期几 年（可选）
      取值范围 0-59 0-23 1-31 1-12 1-7 2022/2023…

      常用表达式：

五、虚拟主机-使用nginx为静态资源提供服务

  1. 将静态资源放置到服务器上（例如：图片拷贝到 /home/images 文件夹下）

  2. 配置 nginx location

    • root方式
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      server {
       listen       89;
       server_name  localhost;
            
       location /images {
           root   /home;
       }
      }
      测试：http://ip:89/images/001.jpg
    • alias别名方式
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      server {
       listen       89;
       server_name  localhost;
            
       location /static {
           alias   /home/images;
       }
      }
      测试：http://ip:89/static/001.jpg

六、使用 Gzip 压缩提升请求效率

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# 开启 gzip 压缩功能，目的：提高传输效率，节约带宽
  gzip  on;
# 限制最小压缩，小于 1 字节文件不会被压缩
  gzip_min_length 1;
# 定义压缩的级别 1-9（压缩比，文件越大，压缩越多，但是 cpu 使用就越多）
  gzip_comp_level 3;
# 定义压缩文件的类型
  gzip_types  text/plain application/javascript application/css text/css application/xml text/javascript application/x-httpd-php image/jpeg image/gif image/png;

七、location 路径匹配规则

  1. / 默认匹配规则

    访问根路径 / ，nginx 会去 root 对应的 html 文件夹下寻找 index 对应的 index.html 或 index.htm 文件

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    server {
        listen       89;
        server_name  localhost;
        location / {
            root   html;
            index  index.html index.htm;
        }
    }

  2. = 精确匹配

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    server {
        listen       91;
        server_name  localhost;
        location =/ {
            root   html;
            index  index.html index.htm;
        }
        location =/images/001.jpg {
            root   /home;
        }
    }

  3. ~* 正则匹配，* 表示不区分大小写

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    server {
        listen       91;
        server_name  localhost;
        location ~* \.(GIF|png|bmp|jpg|jpeg) {
            root   /home;
        }
    }

  4. ~ 正则匹配，区分大小写

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    server {
        listen       91;
        server_name  localhost;
        location ~ \.(GIF|png|bmp|jpg|jpeg) {
            root   /home;
        }
    }

  5. ^~ 以某个字符路径开头请求

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    server {
        listen       91;
        server_name  localhost;
        location ^~ \images {
            root   /home;
        }
    }

八、DNS 域名解析

  1. linux / mac 中 hosts 文件路径：/etc/hosts
  2. window 中 hosts 文件路径 C:\Windows\System32\drivers\etc\hosts

可以借助 SwitchHosts 工具进行域名映射

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127.0.0.1 www.fengjian.com

九、nginx 中解决跨域问题

在 server 中添加配置：

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#允许跨域请求的域，*代表所有
add_header 'Access-Control-Allow-Origin' *;
#允许带上cookie请求
add_header 'Access-Control-Allow-Credentials' 'true';
#允许请求的方法，比如 GET/POST/PUT/DELETE
add_header 'Access-Control-Allow-Methods' *;
#允许请求的header
add_header 'Access-Control-Allow-Headers' *;

十、nginx 中配置静态资源防盗链

html 代码引用我们 nginx 服务器中的一张图片：

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<img src="http://www.fengjian.com:89/static/001.jpg">

加上防盗链配置：

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#对源站点验证
valid_referers *.fengjian.com;
#非法引入会进入下方判断
if ($invalid_referer) {
  return 404; # 状态码可自定义，403 500 ...
}

浏览器有缓存，强制刷新后（Ctrl+F5）图片禁止访问！

十一、nginx 模块化设计

nginx模块

十二、nginx 构建 tomcat 集群

nginx-tomcat集群

搭建集群

  1. 环境搭建：1 台 nginx 服务器，3 台 tomcat 服务器；
  2. 使用 SwitchHosts 修改本地 hosts 文件映射到 nginx 服务器；
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    # nginx 服务器
    192.168.147.129 www.tomcats.com
  3. 修改 nginx 配置文件:
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    # 配置上游服务器
    upstream tomcats {
       server 192.168.88.136:8080;
       server 192.168.88.137:8080;
       server 192.168.88.138:8080;
    }

    server {
     listen       80;
     server_name  www.tomcats.com;
        location / {
            proxy_pass http://tomcats;
        }
    }

负载均衡

  1. 轮询（默认策略）：请求依次发送到不同的 tomcat 机器
  2. 加权轮询：根据服务器配置的高低设置不同权重,weight 默认为 1，值越大权重越高
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    # 配置上游服务器
    upstream tomcats {
       server 192.168.88.136:8080 weight=1;
       server 192.168.88.137:8080 weight=2;
       server 192.168.88.138:8080 weight=5;
    }

    server {
     listen       80;
     server_name  www.tomcats.com;
        location / {
            proxy_pass http://tomcats;
        }
    }

upstream 指令参数

指令 默认值 描述
max_conns 0 限制服务器最大连接数，0 不做任何限制
slow_start 0 慢启动服务器加入集群，默认 0s
down - 服务器状态，down 代表不可用
backup - 表明当前服务器是备用机器，不会被访问到，当主机挂了，备用机器启用
max_fails 1 表示失败几次，则标记server已宕机，剔出上游服务
fail_timeout 10 表示失败的重试时间 
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   upstream tomcats {
      server 192.168.88.136:8080 weight=6;
      server 192.168.88.137:8080 weight=2;
      server 192.168.88.138:8080 weight=2;
}

slow_start=60s max_fails=2 fail_timeout=15s: 代表在15秒内请求某一server失败达到2次后，则认为该server已经挂了或者宕机了，随后再过15秒，这15秒内不会有新的请求到达刚刚挂掉的节点上，而是会运作的server，15秒后会再有新请求尝试连接挂掉的server，如果还是失败，重复上一过程，直到恢复。

Keepalived 提高吞吐量

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   upstream tomcats {
      server 192.168.88.136:8080 weight=6;
      server 192.168.88.137:8080 weight=2;
      server 192.168.88.138:8080 weight=2;
      
      keepalive 32;# 长连接处理数量
}

负载均衡之 ip_hash

算法：hash(ip) % node_counts = index

ip: 用户ip
node_counts: 服务器数量
index: 本次分配到的服务器（从 0 开始）

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   upstream tomcats {
      ip_hash;
      
      server 192.168.88.136:8080 weight=6;
      server 192.168.88.137:8080 weight=2;
      server 192.168.88.138:8080 weight=2;
}

ip_hash可以保证用户访问可以请求到上游服务中的固定的服务器，前提是用户ip没有发生更改。
使用ip_hash的注意点：
不能把后台服务器直接移除，只能标记 down .

一致性 hash 算法

hash 算法带来的问题：

负载均衡 url hash 与 least_conn

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   upstream tomcats {
      hash $request_uri;
      # least_conn

      server 192.168.88.136:8080;
      server 192.168.88.137:8080;
      server 192.168.88.138:8080;
}
server {
    listen       80;
    server_name  www.tomcats.com;
       location / {
           proxy_pass http://tomcats;
       }
   }

十三、缓存

nginx 控制浏览器缓存 expires

  1. 浏览器缓存：
    加速用户访问，提升单个用户（浏览器访问者）体验，缓存在本地
  2. Nginx缓存
    缓存在nginx端，提升所有访问到nginx这一端的用户
    提升访问上游（upstream）服务器的速度
    用户访问仍然会产生请求流量
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location /files {
  alias /home/imooc;
  # 10s 后过期
  # expires 10s;
  # 22h30m后过期
  # expires @22h30m;
  # 1h 前过期
  # expires -1h;
  # 过期一个纪元
  # expires epoch;
  # 永不过期（默认）
  # expires off;
expires max;
}

nginx 的反向代理缓存

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   upstream tomcats {
      server 192.168.88.136:8080;
      server 192.168.88.137:8080;
      server 192.168.88.138:8080;
   }

# proxy_cache_path 设置缓存的保存目录
# keys_zone 设置共享库存以及占用的空间
# max_size 设置缓存大小
# inactive 超过此时间，则缓存自动清理
# use_temp_path 关闭临时目录
proxy_cache_path /usr/local/nginx/upstream_cache keys_zone=mycache:5m max_size=1g inactive=30s use_temp_path=off;

server {
    listen       80;
    server_name  www.tomcats.com;
    # 开启并且使用缓存
    proxy_cache mycache;
    # 针对 200 和 304 设置缓存过期时间
    proxy_cache_valid 200 304 8h;
    location / {
           proxy_pass http://tomcats;
       }
   }