【Nginx】Nginx详解

一、什么是Nginx？

      Nginx是一个使用c语言开发的高性能的http服务器及反向代理服务器。Nginx是一款高性能的http 服务器/反向代理服务器及电子邮件（IMAP/POP3）代理服务器。由俄罗斯的程序设计师Igor Sysoev所开发，官方测试nginx能够支支撑5万并发链接，并且cpu、内存等资源消耗却非常低，运行非常稳定。

为什么使用Nginx？

      在传统的Web项目中，并发量小，用户使用的少。所以在低并发的情况下，用户可以直接访问tomcat服务器，然后tomcat服务器返回消息给用户。比如，我们上传图片：

      当然我们知道，为了解决并发，可以使用负载均衡：也就是我们多增加几个tomcat服务器。当用户访问的时候，请求可以提交到空闲的tomcat服务器上。

      但是这种情况下可能会有一种这样的问题：上传图片操作。我们把图片上传到了tomcat1上了，当我们要访问这个图片的时候，tomcat1正好在工作，所以访问的请求就交给其他的tomcat操作，而tomcat之间的数据没有进行同步，所以就发生了我们要请求的图片找不到。

      为了解决这种情况，我们就想出了分布式。我们专门建立一个图片服务器，用来存储图片。这样当我们都把图片上传的时候，不管是哪个服务器接收到图片，都把图片上传到图片服务器。

      图片服务器上需要安装一个http服务器，可以使用tomcat、apache、nginx。

      看到这里大家可能会问，既然我们要选择的是http服务器，为什么不继续使用tomcat，而要使用Nginx？

      原因如下：nginx常用做静态内容服务和代理服务器，直面外来请求转发给后面的应用服务（tomcat，django什么的），tomcat更多用来做做一个应用容器，让java web app跑在里面的东西，对应同级别的有jboss,jetty等东西。

 借鉴博客：

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nginx和tomcat的区别

Nginx详细介绍

 Nginx的应用场景

      1、 http服务器。Nginx是一个http服务可以独立提供http服务。可以做网页静态服务器。

      2、 虚拟主机。可以实现在一台服务器虚拟出多个网站。例如个人网站使用的虚拟主机。

      3、 反向代理，负载均衡。当网站的访问量达到一定程度后，单台服务器不能满足用户的请求时，需要用多台服务器集群可以使用nginx做反向代理。并且多台服务器可以平均分担负载，不会因为某台服务器负载高宕机而某台服务器闲置的情况。

二、安装

2.1 环境要求

•     Centos 7
•     nginx-1.15.5.tar.gz

2.2 先安装nginx依赖的包

      nginx是C语言开发，建议在linux上运行，本教程使用Centos7作为安装环境。

•     gcc

      安装nginx需要先将官网下载的源码进行编译，编译依赖gcc环境，如果没有gcc环境，需要安装gcc：

yum install gcc-c++

•       PCRE

      PCRE(Perl Compatible Regular Expressions)是一个Perl库，包括 perl 兼容的正则表达式库。nginx的http模块使用pcre来解析正则表达式，所以需要在linux上安装pcre库。

yum install -y pcre pcre-devel

     注：pcre-devel是使用pcre开发的一个二次开发库。nginx也需要此库。

•     zlib

      zlib库提供了很多种压缩和解压缩的方式，nginx使用zlib对http包的内容进行gzip，所以需要在linux上安装zlib库。

yum install -y zlib zlib-devel

•        openssl

      OpenSSL 是一个强大的安全套接字层密码库，囊括主要的密码算法、常用的密钥和证书封装管理功能及SSL协议，并提供丰富的应用程序供测试或其它目的使用。
      nginx不仅支持http协议，还支持https（即在ssl协议上传输http），所以需要在linux安装openssl库。

yum install -y openssl openssl-devel

2.3 把nginx的源码上传到linux系统，并解压

      这一步可以使用软件，也可以用代码的方式。这里小编使用crt，直接把windows上的nginx-1.15.5.tar.gz包拷贝到“/usr/local/src”下。然后解压。

tar -zxvf nginx-1.15.5.tar.gz 

2.4 安装

      解压后，会产生nginx-1.15.5的文件夹，进入后

cd nginx-1.15.5

在默认情况下，经过编译安装的Nginx包含了大部分可用模块。可以通过“./configure  --help”选项设置各个模块的使用情况，例如对不需要的http_ssi模块，可通过“--without-http_ssi_module”方式关闭此模块；同理，如果需要“http_perl”模块，那么可以通过“--with-http_perl_module”方式安装此模块

运行configure：

./configure --prefix=/usr/local/nginx

然后执行编译

 make

     安装

make install

查找安装路径：

whereis nginx

 2.5 Nginx的启动、停止

      1、启动、停止nginx

cd /usr/local/nginx/sbin/
./nginx 
./nginx -s stop
./nginx -s quit
./nginx -s reload

./nginx -s quit:此方式停止步骤是待nginx进程处理任务完毕进行停止。
./nginx -s stop:此方式相当于先查出nginx进程id再使用kill命令强制杀掉进程。

查询nginx进程：

ps aux|grep nginx

重启 nginx

1.先停止再启动（推荐）：
对 nginx 进行重启相当于先停止再启动，即先执行停止命令再执行启动命令。如下：

./nginx -s quit
./nginx

2.重新加载配置文件：
当 ngin x的配置文件 nginx.conf 修改后，要想让配置生效需要重启 nginx，使用-s reload不用先停止 ngin x再启动 nginx 即可将配置信息在 nginx 中生效，如下：
./nginx -s reload

启动成功后，在浏览器可以看到这样的页面：

如果不能正常访问注意linux防火墙有没有配置，下面是CentOs7关闭防火墙的命令：

1:查看防火状态

systemctl status firewalld

2:暂时关闭防火墙

systemctl stop firewalld

3:永久关闭防火墙

systemctl disable firewalld

4:重启防火墙

systemctl enable firewalld

3.开机自启动

即在rc.local增加启动代码就可以了。

vi /etc/rc.local

增加一行 /usr/local/nginx/sbin/nginx
设置执行权限：

chmod 755 rc.local

三、Nginx的配置

      在/usr/local/nginx/conf目录下nginx.conf文件是nginx的配置文件。

#开启进程数 <=CPU数
worker_processes 1;
#错误日志保存位置
#error_log logs/error.log;
#error_log logs/error.log notice;
#error_log logs/error.log info;
#进程号保存文件
#pid logs/nginx.pid;
#等待事件
events {
#每个进程最大连接数（最大连接=连接数x进程数） 
worker_connections 1024;
}
http {
#文件扩展名与文件类型映射表
include mime.types;
#默认文件类型
default_type application/octet-stream;
#日志文件输出格式 这个位置相于全局设置
#log_format main '$remote_addr - $remote_user [$time_local] "$request" '
# '$status $body_bytes_sent "$http_referer" '
# '"$http_user_agent" "$http_x_forwarded_for"';
#请求日志保存位置
#access_log logs/access.log main;
#打开发送文件
sendfile on;
#tcp_nopush on;
#连接超时时间
#keepalive_timeout 0;
keepalive_timeout 65;
#打开gzip压缩
#gzip on;
#设定请求缓冲
client_header_buffer_size 1k;
large_client_header_buffers 4 4k;
#设定负载均衡的服务器列表
upstream myproject { 
#weigth参数表示权值，权值越高被分配到的几率越大
#max_fails 当有#max_fails个请求失败，就表示后端的服务器不可用，默认为1，将其设置为0可以关闭检查
#fail_timeout 在以后的#fail_timeout时间内nginx不会再把请求发往已检查出标记为不可用的服务器
#这里指定多个源服务器，ip:端口,80端口的话可写可不写 
server 192.168.1.78:8080 weight=5 max_fails=2 fail_timeout=600s;
#server 192.168.1.222:8080 weight=3 max_fails=2 fail_timeout=600s; 
}
#第一个虚拟主机
server {
#监听IP端口
listen 80;
#主机名 网站域名
server_name localhost;
#设置字符集
#charset koi8-r;
#本虚拟server的访问日志 相当于局部变量
#access_log logs/host.access.log main; 
#对本server"/"启用负载均衡
location / { 
#root /root; #定义服务器的默认网站根目录位置
#index index.php index.html index.htm; #定义首页索引文件的名称
proxy_pass http://myproject; #请求转向myproject定义的服务器列表
#以下是一些反向代理的配置可删除.
# proxy_redirect off; 
# proxy_set_header Host $host; 
# proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr; 
# proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for; 
# client_max_body_size 10m; #允许客户端请求的最大单文件字节数 
# client_body_buffer_size 128k; #缓冲区代理缓冲用户端请求的最大字节数， 
# proxy_connect_timeout 90; #nginx跟后端服务器连接超时时间(代理连接超时) 
# proxy_send_timeout 90; #后端服务器数据回传时间(代理发送超时) 
# proxy_read_timeout 90; #连接成功后，后端服务器响应时间(代理接收超时) 
# proxy_buffer_size 4k; #设置代理服务器（nginx）保存用户头信息的缓冲区大小 
# proxy_buffers 4 32k; #proxy_buffers缓冲区，网页平均在32k以下的话，这样设置 
# proxy_busy_buffers_size 64k; #高负荷下缓冲大小（proxy_buffers*2） 
# proxy_temp_file_write_size 64k; #设定缓存文件夹大小，大于这个值，将从upstream服务器传
} 
location /upload { 
alias e:/upload; 
}
#设定查看Nginx状态的地址 
location /NginxStatus { 
stub_status on; 
access_log off; 
#allow 192.168.0.3;
#deny all;
#auth_basic "NginxStatus"; 
#auth_basic_user_file conf/htpasswd; 
}
#error_page 404 /404.html;
# redirect server error pages to the static page /50x.html
# 定义错误提示页面
error_page 500 502 503 504 /50x.html;
location = /50x.html {
root html;
}
# proxy the PHP scripts to Apache listening on 127.0.0.1:80
#
#location ~ \.php$ {
# proxy_pass http://127.0.0.1;
#}
# pass the PHP scripts to FastCGI server listening on 127.0.0.1:9000
#
#location ~ \.php$ {
# root html;
# fastcgi_pass 127.0.0.1:9000;
# fastcgi_index index.php;
# fastcgi_param SCRIPT_FILENAME /scripts$fastcgi_script_name;
# include fastcgi_params;
#}
# deny access to .htaccess files, if Apache's document root
# concurs with nginx's one
#
#location ~ /\.ht {
# deny all;
#}
} 
# another virtual host using mix of IP-, name-, and port-based configuration
# 其它的虚拟主机配置
#server {
#多监听 
# listen 8000;
#主机名
# listen somename:8080;
# server_name somename alias another.alias;
# location / {
# WEB文件路径，其中html为文件路径名称
# root html;
#默认首页
# index index.html index.htm;
# }
#}
# HTTPS server HTTPS SSL加密服务器
#
#server {
# listen 443;
# server_name localhost;
# ssl on;
# ssl_certificate cert.pem;
# ssl_certificate_key cert.key;
# ssl_session_timeout 5m;
# ssl_protocols SSLv2 SSLv3 TLSv1;
# ssl_ciphers HIGH:!aNULL:!MD5;
# ssl_prefer_server_ciphers on;
# location / {
# root html;
# index index.html index.htm;
# }
#} 
}

3.1 通过端口区分虚拟机

      在nginx.conf文件中添加一个Service节点，修改端口号就可以

server {
        listen       81;
        server_name  localhost;

        location / {
            root   html81;
            index  index.html index.htm;
        }
   }

说明：

server 配置一个网站

listen 监听端口

server_name 网站域名

root 网站绝对地址，后面记得带斜杠

index 指定网站首页

3.2 Nginx部署多个网站

为节省资源，通常一个服务器会运行多个网站，比如www.siteA.com作为博客，www.siteB.com作为论坛.通常一个服务一个IP，多个域名共用一个IP，多个域名共用一个端口（通常是80端口）。这时候需要一台服务器部署多个网站，多个网站共用一个IP，共用一个80端口

  需要修改nginx.conf配置文件，修改配置后需要重新加载配置文件：  

server {
    listen       80;                        # 监听端口
    server_name www.siteA.com siteA.com;    # 站点域名
    
 
    location / {
        root  /home/user/www/blog;              # 站点根目录
        index index.html index.htm index.php;   # 默认导航页
    }
 
}

server {
        listen       80;
        server_name  comwww.siteB.com siteB.com;

        #charset koi8-r;

        #access_log  logs/host.access.log  main;

        location / {
            root   /home/user/www/forum;
            index  index.html index.htm;
        }
   }

现在访问www.siteA.com和www.siteB.com，你将发现浏览器会打开不同的站点

3.3访问Nginx跳转到tomcat

我们就修改了上面两个地方，我的tomcat在8080端口，可以根据自己的需要修改。这里有一个新元素proxy_pass，它表示代理路径，相当于转发，而不像之前说的root必须指定一个文件夹

server {
        listen       80;
        server_name localhost:8080 
      
        location / {  
            proxy_pass http://localhost:8080;
        }
}  

重新加载配置文件

./nginx -s reload

关于nginx静态资源分离部署自行参考

四、负载均衡

      首先我们得知道什么是负载均衡。

      负载均衡 建立在现有网络结构之上，它提供了一种廉价有效透明的方法扩展网络设备和服务器的带宽、增加吞吐量、加强网络数据处理能力、提高网络的灵活性和可用性。

      负载均衡，英文名称为Load Balance，其意思就是分摊到多个操作单元上进行执行，例如Web服务器、FTP服务器、企业关键应用服务器和其它关键任务服务器等，从而共同完成工作任务。

    负载均衡的核心是：将负载进行平衡

      对于Nginx来说，他可以把提交的请求进行转发。架构如下：

      架构图解释：在这个图中，用户提交请求先到Nginx服务器，然后由Nginx进行对这些请求的转发，转发到各个tomcat服务器上，然后tomcat进行逻辑处理。

Nginx内置的负载均衡策略有3种：轮询，加权轮询，IP hash。同时支持扩展策略，完全可以自己写一套规则交给Nginx去执行。

（1）轮询

这种策略简单易行，将请求平均的分配给每个服务器去处理。

（2）加权轮询

    而Nginx是如何做的呢？首先Nginx中写入了各个tomcat的服务器的地址，架构师可以根据tomcat的性能，增加对其使用的程度。Nginx只需在nginx.conf中进行配置：

#配置多台服务器（这里只在一台服务器上的不同端口）
#权重比设置为1  ： 3  意思为  用户请求四次服务器，平均访问8082端口3次，8081端口一次，以此达到服务器均衡的作用（高并发）
     upstream local_tomcat {
　　　server localhost:8080 weight=1;
      server localhost:8090 weight=3;  #热备
    }

1.Nginx的具体配置

在server外添加一个upstream，在proxy_pass里面直接用http://+upstream的名称来使用。upstream中的server元素必须要注意，不能加http://，但proxy_pass中必须加

     upstream local_tomcat {
　　　server localhost:8080 weight=1;
      server localhost:8090 weight=3;  #热备
    }
    server {
        listen       80;
        server_name  localhost;

        location / {
            proxy_pass http://local_tomcat; 
        }

       
        error_page   500 502 503 504  /50x.html;
        location = /50x.html {
            root   html;
        }
｝

 Nginx根据proxy_pass来访问的路径来确定访问的server，根据权重自动分配选择的哪一个。权重大的处理的概率高。

（3）IP hash

对客户端请求的IP进行hash操作，然后根据hash结果将同一个客户端IP的请求分发给同一台服务器进行处理，可以解决session不共享的问题。 

参考：

https://blog.csdn.net/kisscatforever/article/details/73129270

https://www.cnblogs.com/gmq-sh/p/5750833.html