Nginx入门

背景

Nginx一直就比较想去学习了解,最开始是之前搭梯子的时候听说过通过Nginx反向代理访问Google,后来的话项目中也开始用起了Nginx来做负载均衡。但是自己一直拖延着没有去学,这次知识地图认定觉得想把它考过,顺便督促自己把这个东西弄明白。

关于本文的内容及顺序

最开始我理所当然的去看Nginx的官网或者资料,里面介绍他是Web服务器,可是我对这个感觉没什么概念,因为我知道Tomcat就是服务器啊,那有什么区别呢?我们平常开发的时候经常用的不就是Tomcat么,为啥没用Nginx;而且负载均衡为啥要用Nginx;当然还有反向代理。因为疑问太多了,所以这篇文章不会立即进入主题,而是一步步额抠概念,最终达成使用并理解Nginx的目的。

引子一 Web服务器

什么是服务器(server)?

一般来说,server有两重意思

  1. 有时候server标识硬件,即一台机器。它还有另一个名字:「主机」。
  2. 更多的时候,server表示软件程序,这种程序主要用来对外提供某些些服务,比如邮件服务、FTP服务、数据库服务、网页服务等。

作为开发者,我们说server的时候,一般指的后者,也就是一个24小时运行的软件程序。而一台主机上面可以运行多个这个服务,一个服务也可以运行在多个主机上。

什么是Web Server?

顾名思义,Web Server就是提供Web服务的Server。

比如我们访问http://www.baidu.com,其实就是在使用百度的Server提供的服务。

一般来说,Web Server对外提供HTTP服务(也可以是其他的服务)。

如何提供HTTP服务?

下面是用Node.js写的一个最简单的HTTP Server

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var http = require('http')
var server = http.createServer(function(request,response){
response.end('这是页面内容,你请求的路径是:' + request.url)
})
server.listen(8080,function(){
console.log("正在监听 %s 端口", 8080);
})

你不用看懂这段代码,你只需要知道两件事:

  1. 这段程序监听了当前机器的8080端口
  2. 一旦外部访问当前机器的8080端口,这段程序就会返回一段文字。

这就是一个最简单的HTTP Server。

引子二 Web服务器与应用服务器的区别

在大多数时候,Web服务器和应用服务器这两个术语是可以互换使用的。

以下是Web服务器和应用服务器在特性上的一些关键的差异:

  • Web服务器的设计目的是提供HTTP服务;应用服务器也可以提供HTTP服务,但不限于HTTP,他还可以提供其他协议的支持,如RMI/RPC。
  • Web服务器主要是为提供静态内容而设计的,不过大多数Web服务器都有插件来支持脚本语言,比如Perl、PHP、ASP、JSP等,通过这些插件,这些服务器就也可以生成动态地HTTP内容。
  • 大多数应用服务器都将Web服务器作为其不可分割的一部分,这意味着应用服务器可以做任何Web服务器所能做的事情。此外,应用服务器有组件和特性来支持应用级服务,如连接池、对象池、事务支持、消息传递服务等。
  • 由于Web服务器非常适合用于提供静态内容,而应用服务器适合提供动态内容,因此大多数生产环境都有Web服务器充当应用服务器的反向代理。这意味着在页面请求时,Web服务器会通过提供静态内容(如图像/静态HTML)来解释请求,并且它还会使用某种过滤技术(主要是请求资源的扩展)识别动态内容请求,并透明地转发到应用服务器。

Web服务器包括Nginx、Apache、IIS等。

应用服务器包括WebLogic、JBoss、Tomcat等。

引子三 正向代理和反向代理

正向代理

A同学想要创业但是缺少资金,所以决定向马云爸爸借钱,可是没能成功。通过打探了一番消息,原来A同学的大学老师王老师是马云的同学,于是A同学请求王老师帮忙向马云借款。最后终于成功了马云把钱借给了王老师,并由王老师把钱交到了A同学手上。

在上面是故事中,王老师扮演了一个非常关键的角色,即代理,也可以说是正向代理。王老师代替A同学办这件事,这个过程中真正借钱的人是谁,马云是不知道的,这点非常关键。

我们常说的代理也就是指正向代理。在正向代理的过程中,它隐藏了真实的请求客户端,服务端不知道真实的客户端是谁,客户端请求的服务都被代理服务器代替来请求。

某些科学上网工具扮演的就是典型的正向代理角色。用浏览器访问http://www.google.com是时,被残忍的block,于是你可以在国外搭建一台代理服务器,让代理帮我去请求google.com,代理把请求返回的相应结构返回给我。

正向代理

反向代理

大家都有过这样的经历吧,拨打10086的客服电话,一个地区的客服有几个或者几十个,你永远不会关心电话另一头的客服到底是哪一个,你关心的只是问题能不能得到专业的解答,而你总能得到解答。这里的10086总机号码就是我们说的反向代理。客户不知道真正提供服务的人是谁。

反向代理隐藏了真实的服务端,当我们请求http://wwww.baidu.com的时候,就像拨打10086一样,背后可能有成千上万台服务器为我们服务,但是具体是哪一台,你并不需要知道,你只需要知道反向代理服务器是谁就好了,http://www.baidu.com就是我们的反向代理服务器,反向代理服务器会帮我们把请求转发到真是的服务器那里去。Nginx就是性能非常好的反向代理服务器,用来做负载均衡。

反向代理

总结

两者的区别在于代理的对象不一样

  • 正向代理,代理的对象是客户端
  • 反向代理,代理的对象是服务端

模型如下:

模型

又看到一个比较全面的图,也贴上吧。。。

正向代理和反向代理

什么是Nginx?

Nginx是俄罗斯人Igor Sysoev编写的十分轻量级的HTTP服务器(Web服务器)。它是一个高性能的HTTP和反向代理服务器,同时也是一个IMAP/POP3/SMTP代理服务器。

Nginx以事件驱动的方式编写,所以有非常好的性能,同时也是一个非常高效的反向代理、负载均衡。其拥有匹配Lighttpd的性能,同时还没有Lighttpd的内存泄漏问题。

Nginx因为它的稳定性、丰富的模块库、灵活的配置和低系统资源的消耗而闻名。对proxy和rewrite模块支持的很彻底,还支持mod_fcgi、ssl、vhosts,适合用来做mongrel clusters的前端HTTP响应。

Nginx入门

安装

nginx的发布版本分为Linuxwindods版本。

也可以下载源码,编译后运行。

从源代码编译Nginx

把源码解压缩之后,在终端里运行如下命令:

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$ ./configure
$ make
$ sudo make install

默认情况下,Nginx会被安装在/usr/local/nginx。通过设定编译选项可以改变这个设定。

Window安装

下载解压后,到其目录下打开命令行直接执行start nginx即可。(不要直接双击启动,会失去控制)

命令

命令 作用
nginx -s stop 快速关闭Nginx,可能不保存相关信息,并迅速终止web服务。
nginx -s quit 平稳关闭Nginx,保存相关信息,有安排的结束web服务。
nginx -s reload 因改变了Nginx相关配置,需要重新加载配置而重载。
nginx -s reopen 重新打开日志文件。
nginx -c filename 为Nginx指定一个配置文件来代替缺省的。
nginx -t 不运行,测试配置文件。
nginx -v 显示nginx的版本。
nginx -V 显示nginx的版本,编译器版本和配置参数。

配置说明

通过以下各种具体配置来总结归纳。

反向代理

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#运行用户
#user somebody;
#启动进程,通常设置成和cpu的数量相等
worker_processes 1;
#全局错误日志
error_log D:/Tools/nginx-1.10.1/logs/error.log;
error_log D:/Tools/nginx-1.10.1/logs/notice.log notice;
error_log D:/Tools/nginx-1.10.1/logs/info.log info;
#PID文件,记录当前启动的nginx的进程ID
pid D:/Tools/nginx-1.10.1/logs/nginx.pid;
#工作模式及连接数上限
events {
worker_connections 1024; #单个后台worker process进程的最大并发链接数
}
#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 {
#设定mime类型(邮件支持类型),类型由mime.types文件定义
include D:/Tools/nginx-1.10.1/conf/mime.types;
default_type application/octet-stream;
#设定日志
log_format main '[$remote_addr] - [$remote_user] [$time_local] "$request" '
'$status $body_bytes_sent "$http_referer" '
'"$http_user_agent" "$http_x_forwarded_for"';
access_log D:/Tools/nginx-1.10.1/logs/access.log main;
rewrite_log 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,如果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I/O处理速度,降低系统的uptime.
sendfile on;
#tcp_nopush on;
#连接超时时间
keepalive_timeout 120;
tcp_nodelay on;
#gzip压缩开关
#gzip on;
#设定实际的服务器列表
upstream zp_server1{
server 127.0.0.1:8089;
}
#HTTP服务器
server {
#监听80端口,80端口是知名端口号,用于HTTP协议
listen 80;
#定义使用www.xx.com访问
server_name www.helloworld.com;
#首页
index index.html
#指向webapp的目录
root D:\01_Workspace\Project\github\zp\SpringNotes\spring-security\spring-shiro\src\main\webapp;
#编码格式
charset utf-8;
#代理配置参数
proxy_connect_timeout 180;
proxy_send_timeout 180;
proxy_read_timeout 180;
proxy_set_header Host $host;
proxy_set_header X-Forwarder-For $remote_addr;
#反向代理的路径(和upstream绑定),location 后面设置映射的路径
location / {
proxy_pass http://zp_server1;
}
#静态文件,nginx自己处理
location ~ ^/(images|javascript|js|css|flash|media|static)/ {
root D:\01_Workspace\Project\github\zp\SpringNotes\spring-security\spring-shiro\src\main\webapp\views;
#过期30天,静态文件不怎么更新,过期可以设大一点,如果频繁更新,则可以设置得小一点。
expires 30d;
}
#设定查看Nginx状态的地址
location /NginxStatus {
stub_status on;
access_log on;
auth_basic "NginxStatus";
auth_basic_user_file conf/htpasswd;
}
#禁止访问 .htxxx 文件
location ~ /\.ht {
deny all;
}
#错误处理页面(可选择性配置)
#error_page 404 /404.html;
#error_page 500 502 503 504 /50x.html;
#location = /50x.html {
# root html;
#}
}
}

需要注意的如果想要使用域名www.helloworld.com需要在C:\Windows\System32\drivers\etc\host中添加一条DNS记录,如下

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127.0.0.1 www.helloworld.com

当然也可以不用上面配的域名访问,可以使用IP |localhost访问。

负载均衡

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http {
#设定mime类型,类型由mime.type文件定义
include /etc/nginx/mime.types;
default_type application/octet-stream;
#设定日志格式
access_log /var/log/nginx/access.log;
#设定负载均衡的服务器列表
upstream load_balance_server {
#weigth参数表示权值,权值越高被分配到的几率越大
server 192.168.1.11:80 weight=5;
server 192.168.1.12:80 weight=1;
server 192.168.1.13:80 weight=6;
}
#HTTP服务器
server {
#侦听80端口
listen 80;
#定义使用www.xx.com访问
server_name www.helloworld.com;
#对所有请求进行负载均衡请求
location / {
root /root; #定义服务器的默认网站根目录位置
index index.html index.htm; #定义首页索引文件的名称
proxy_pass http://load_balance_server ;#请求转向load_balance_server 定义的服务器列表
#以下是一些反向代理的配置(可选择性配置)
#proxy_redirect off;
proxy_set_header Host $host;
proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
#后端的Web服务器可以通过X-Forwarded-For获取用户真实IP
proxy_set_header X-Forwarded-For $remote_addr;
proxy_connect_timeout 90; #nginx跟后端服务器连接超时时间(代理连接超时)
proxy_send_timeout 90; #后端服务器数据回传时间(代理发送超时)
proxy_read_timeout 90; #连接成功后,后端服务器响应时间(代理接收超时)
proxy_buffer_size 4k; #设置代理服务器(nginx)保存用户头信息的缓冲区大小
proxy_buffers 4 32k; #proxy_buffers缓冲区,网页平均在32k以下的话,这样设置
proxy_busy_buffers_size 64k; #高负荷下缓冲大小(proxy_buffers*2)
proxy_temp_file_write_size 64k; #设定缓存文件夹大小,大于这个值,将从upstream服务器传
client_max_body_size 10m; #允许客户端请求的最大单文件字节数
client_body_buffer_size 128k; #缓冲区代理缓冲用户端请求的最大字节数
}
}
}

多个webapp的配置

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http {
#此处省略一些基本配置
upstream product_server{
server www.helloworld.com:8081;
}
upstream admin_server{
server www.helloworld.com:8082;
}
upstream finance_server{
server www.helloworld.com:8083;
}
server {
#此处省略一些基本配置
#默认指向product的server
location / {
proxy_pass http://product_server;
}
location /product/{
proxy_pass http://product_server;
}
location /admin/ {
proxy_pass http://admin_server;
}
location /finance/ {
proxy_pass http://finance_server;
}
}
}

静态站点

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worker_processes 1;
events {
worker_connections 1024;
}
http {
include mime.types;
default_type application/octet-stream;
sendfile on;
keepalive_timeout 65;
gzip on;
gzip_types text/plain application/x-javascript text/css application/xml text/javascript application/javascript image/jpeg image/gif image/png;
gzip_vary on;
server {
listen 80;
server_name static.zp.cn;
location / {
root /app/dist;
index index.html;
#转发任何请求到 index.html
}
}
}

基础知识

location相关

格式
  1. location [ = | ~ | ~* | ^~ ] uri { … }
  2. location @name { … }

即有两种配置方案:

  1. 前缀 + uri (字符串/正则表达式)
  2. @ + name

前缀的含义:

  • = : 精确匹配
  • ~ : 大小写敏感
  • ~* :忽略大小写
  • ^~ :只匹配以uri开头的地址
  • @ :内部服务跳转
基础知识
  • location 是在 server 块中配置。
  • 可以根据不同的 URI 使用不同的配置(location 中配置),来处理不同的请求。
  • location 是有顺序的,会被第一个匹配的location 处理。

参考资料

jinhy wechat
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