前言

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一、Nginx 简介

1、什么是 nginx 和可以做什么事情

nginx (“engine x”) 是一个高性能的 HTTP 和反向代理服务器，特点是占有内存少，并发能力强，事实上 nginx 的并发能力确实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 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 程序只能通过与 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 50000 个并发连接数。

2、正向代理

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：需要在客户端配置代理服务器进行指定网站访问
nginx 尚硅谷笔记 - 图1

3、反向代理

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。

nginx 尚硅谷笔记 - 图2

4、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服务器上的情况改为将请求分发到多个服务器上，将负载分发到不同的服务器，也就是我们所说的负载均衡

nginx 尚硅谷笔记 - 图3

5、动静分离

为了加快网站的解析速度，可以把动态页面和静态页面由不同的服务器来解析，加快解析速度。降低原来单个服务器的压力。
nginx 尚硅谷笔记 - 图4

二、Nginx 的基本使用

1、在 linux 系统中安装 nginx

安装步骤

2、nginx 的常用命令

  1. 云主机 nginx 软件所在目录：/etc/nginx/
  3. 1.查看 nginx 版本号
  4. nginx -v
  6. 2、启动 nginx
  7. nginx
  9. 3、停止 nginx
  10. nginx -s stop
  12. 4、重新加载 nginx(用于修改配置文件后的重新加载)
  13. nginx -s reload
  15. 5.查看nginx进程
  16. ps -ef | grep nginx

nginx 尚硅谷笔记 - 图5

3、nginx 的配置文件

  1. #user  nobody;
  2. worker_processes  1;
  4. #error_log  logs/error.log;
  5. #error_log  logs/error.log  notice;
  6. #error_log  logs/error.log  info;
  7. #pid        logs/nginx.pid;
  9. events {
  10.     worker_connections  1024;
  11. }
  13. http {
  14.     include       mime.types;
  15.     default_type  application/octet-stream;
  17.     #log_format  main  '$remote_addr - $remote_user [$time_local] "$request" '
  18.     #                  '$status $body_bytes_sent "$http_referer" '
  19.     #                  '"$http_user_agent" "$http_x_forwarded_for"';
  20.     #access_log  logs/access.log  main;
  21.     sendfile        on;
  22.     #tcp_nopush     on;
  24.     #keepalive_timeout  0;
  25.     keepalive_timeout  65;
  27.     #gzip  on;
  28.     server {
  29.         listen       80;
  30.         server_name  localhost;
  31.         #charset koi8-r;
  32.         #access_log  logs/host.access.log  main;
  34.         location / {
  35.             root   html;
  36.             index  index.html index.htm;
  37.         }
  39.         #error_page  404              /404.html;
  40.         # redirect server error pages to the static page /50x.html
  41.         #
  42.         error_page   500 502 503 504  /50x.html;
  43.         location = /50x.html {
  44.             root   html;
  45.         }
  46.     }
  47. }

根据上述文件，我们可以很明显的将 nginx.conf 配置文件分为三部分：

第一部分：全局块

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。

比如上面第一行配置的：worker_processes 1;

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

第二部分：events 块

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。

第三部分：http 块

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. **①、http 全局块**
  3. 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。
  5. **②、server 块**
  7. 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。
  9. 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。
  11.     **1、全局 server 块**
  13.     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。
  15.     **2、location 块**
  17.     一个 server 块可以配置多个 location 块。
  19.     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。

三、Nginx 配置实例——反向代理

案例 1：访问 nginx 的80端口，跳转到其他地址

实现效果：访问 www.qizhao.com 直接跳转到 47.110.48.67:8040

nginx 尚硅谷笔记 - 图6

准备工作：我的云主机tomcat端口号是8040
  1. # 启动tomcat
  2. [root@afaga /usr/local/tomcat/bin] ./startup.sh

步骤一：修改电脑hosts文件
  1. # mac修改方式
  2. [afaga@ /Users/afaga] subl /etc/hosts
  4. #在hosts文件尾加上
  5. 47.110.48.67    www.qizhao.com

步骤二：在nginx中进行请求转发的配置（反向代理）

将配置文件修改如下图所示

nginx 尚硅谷笔记 - 图7

步骤三：启动 nginx 服务器

[root@afaga /etc/nginx]# nginx -c /etc/nginx/nginx2.conf

以不同配置文件启动（默认启动 nginx.conf 文件）

验证：输入www.qizhao.com即可跳转到所代理的8040端口

案例 2：根据访问的路径跳转到不同端口的服务中

实现效果：

nginx 监听端口为 9001

访问 47.110.48.67:9001/edu/ 直接跳转到 47.110.48.67:8041

访问 47.110.48.67:9001/vod/ 直接跳转到 47.110.48.67:8042

准备工作：

准备两个tomcat服务器
一个8041端口（软件路径：/www/tomcat8041/apache-tomcat-7.0.70）
一个8042端口（软件路径：/www/tomcat8042/apache-tomcat-7.0.70）

两个服务器创建两个测试页面
47.110.48.67:8041/edu/a.html
47.110.48.67:8042/vod/a.html

具体配置：

nginx 尚硅谷笔记 - 图8

访问地址：

47.110.48.67:9001/edu/a.html

47.110.48.67:9001/vod/a.html

location 指令说明

该指令用于匹配 URL。

nginx 尚硅谷笔记 - 图9

语法如下：

1、= ：用于不含正则表达式的 uri 前，要求请求字符串与 uri 严格匹配，如果匹配成功，就停止继续向下搜索并立即处理该请求。

2、~：用于表示 uri 包含正则表达式，并且区分大小写。

3、~*：用于表示 uri 包含正则表达式，并且不区分大小写。

4、^~：用于不含正则表达式的 uri 前，要求 Nginx 服务器找到标识 uri 和请求字符串匹配度最高的 location 后，立即使用此 location 处理请求，而不再使用 location 块中的正则 uri 和请求字符串做匹配。

注意：如果 uri 包含正则表达式，则必须要有 ~ 或者 ~* 标识。

四、Nginx 配置实例——负载均衡

实现效果

浏览器地址栏输入地址 47.110.48.67/test/a.html，负载均衡效果，平均 8041 和 8042 端口中

准备工作

（1）准备两台 tomcat 服务器，一台 8041，一台 8042
（2）在两台 tomcat 里面 webapps 目录中，创建名称是 test 文件夹，在 test 文件夹中创建
页面 a.html，用于测试

配置文件实现：

nginx 尚硅谷笔记 - 图10

测试：

nginx 尚硅谷笔记 - 图11

nginx 分配服务器策略🚩

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。

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

  1. upstream server_pool{
  2.     server 192.168.5.21 weight=10;
  3.     server 192.168.5.22 weight=10; 
  4. }

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

  1. upstream server_pool{
  2.     ip_hash;
  3.     server 192.168.5.21:80;
  4.     server 192.168.5.22:80; 
  5. }

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。

  1. upstream server_pool{
  2.     server 192.168.5.21:80; 
  3.     server 192.168.5.22:80;
  4.     fair; 
  5. }

五、Nginx 配置实例——动静分离

1、什么是动静分离？

Nginx 动静分离简单来说就是把动态跟静态请求分开，不能理解成只是单纯的把动态页面和静态页面物理分离。严格意义上说应该是动态请求跟静态请求分开，可以理解成使用 Nginx 处理静态页面，Tomcat 处理动态页面。

动静分离从目前实现角度来讲大致分为两种，一种是纯粹把静态文件独立成单独的域名，放在独立的服务器上，也是目前主流推崇的方案；另外一种方法就是动态跟静态文件混合在一起发布，通过 nginx 来分开。

通过 location 指定不同的后缀名实现不同的请求转发。通过 expires 参数设置，可以使浏览器缓存过期时间，减少与服务器之前的请求和流量。具体 Expires 定义：是给一个资源设定一个过期时间，也就是说无需去服务端验证，直接通过浏览器自身确认是否过期即可，所以不会产生额外的流量。此种方法非常适合不经常变动的资源。（如果经常更新的文件，不建议使用 Expires 来缓存），我这里设置 3d，表示在这 3 天之内访问这个 URL，发送一个请求，比对服务器该文件最后更新时间没有变化，则不会从服务器抓取，返回状态码304，如果有修改，则直接从服务器重新下载，返回状态码 200。

nginx 尚硅谷笔记 - 图12

2、实现过程

(1) 云主机 data 目录下放入静态文件
nginx 尚硅谷笔记 - 图13

(2) 修改配置文件

nginx 尚硅谷笔记 - 图14

3、效果展示

nginx 尚硅谷笔记 - 图15

4、小洁

重点是添加 location，

最后检查 Nginx 配置是否正确即可，然后测试动静分离是否成功，之需要删除后端 tomcat 服务器上的某个静态文件，查看是否能访问，如果可以访问说明静态资源 nginx 直接返回了，不走后端 tomcat 服务器

ps. 我的 autoindex 一直失败，放弃了

六、Nginx 配置高可用集群

  1. 两种模式：
  3. nginx 配置主从模式
  5. nginx 配置双主模式

1、什么是 nginx 的高可用？

就是一台 nginx 服务器宕机了，但是由其他 nginx 服务器继续提供服务

nginx 尚硅谷笔记 - 图16

1、准备工作

（1）需要两台 nginx 服务器
（2）需要 keepalived
（3）需要虚拟 ip

2、配置高可用的准备工作
（1）需要两台服务器 192.168.17.129 和 192.168.17.131
（2）在两台服务器安装 nginx
（3）在两台服务器安装 keepalived

3、在两台服务器安装 keepalived
（1）使用 yum 命令进行安装 yum install keepalived –y
（2）安装之后，在 etc 里面生成目录 keepalived，有文件 keepalived.conf

4、完成高可用配置（主从配置）
（1）修改/etc/keepalived/keepalivec.conf 配置文件
（2）在/usr/local/src 添加检测脚本
（3）把两台服务器上 nginx 和 keepalived 启动
启动 nginx：./nginx
启动 keepalived：systemctl start keepalived.service

5、最终测试
（1）在浏览器地址栏输入 虚拟 ip 地址 192.168.17.50
（2）把主服务器（192.168.17.129）nginx 和 keepalived 停止，再输入 192.168.17.50

七、Nginx 的原理

1、mater 和 worker

nginx 尚硅谷笔记 - 图17

2、worker 如何进行工作的？

nginx 尚硅谷笔记 - 图18

3、一个 master 和多个 woker 有好处？
（1）可以使用 nginx –s reload 热部署，利用 nginx 进行热部署操作；
（2）每个 woker 是独立的进程，如果有其中的一个 woker 出现问题，其他 woker 独立的，继续进行争抢，实现请求过程，不会造成服务中断。

4、设置多少个 woker 合适？

worker 数和服务器的 cpu 数相等是最为适宜的。

5、连接数 worker_connection

第一个：发送请求，占用了 woker 的几个连接数？
答案：2 或者 4 个（访问静态资源2个，访问数据库4个）

第二个：nginx 有一个 master，有四个 woker，每个 woker 支持最大的连接数 1024，支持的最大并发数是多少？

  • 普通的静态访问最大并发数是： worker_connections * worker_processes /2，
  • 而如果是 HTTP 作为反向代理来说，最大并发数量应该是 worker_connections * worker_processes/4。