Nginx入门指南

2018-05-09 本文已影响45人 _Away_y

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

有时候server标识硬件，即一台机器。它还有另一个名字：「主机」。
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

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：

这段程序监听了当前机器的8080端口
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Linux和windods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：

$ ./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

#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

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

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

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

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

location [ = | ~ | ~* | ^~ ] uri { ... }
location @name { ... }

即有两种配置方案：

前缀 + uri （字符串/正则表达式）
@ + 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。

Nginx入门指南

背景

关于本文的内容及顺序

引子一 Web服务器

什么是服务器（server）？

什么是Web Server？

引子二 Web服务器与应用服务器的区别

引子三正向代理和反向代理

正向代理

反向代理

总结

什么是Nginx？

Nginx入门

安装

从源代码编译Nginx

Window安装

命令

配置说明

反向代理

负载均衡

多个webapp的配置

静态站点

基础知识

location相关

格式

基础知识

参考资料

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Nginx入门指南

背景

关于本文的内容及顺序

引子一 Web服务器

什么是服务器（server）？

什么是Web Server？

引子二 Web服务器与应用服务器的区别

引子三 正向代理和反向代理

正向代理

反向代理

总结

什么是Nginx？

Nginx入门

安装

从源代码编译Nginx

Window安装

命令

配置说明

反向代理

负载均衡

多个webapp的配置

静态站点

基础知识

location相关

格式

基础知识

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引子三正向代理和反向代理