一张小图看尽 Nginx

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nginx安装

cd进入到nginx-1.18.0目录内执行

[root@centos7 nginx-1.18.0]# ./configure --prefix=/usr/local/nginx
[root@centos7 nginx-1.18.0]# make
[root@centos7 nginx-1.18.0]# make install

ps：--prefix=path 定义一个目录，存放服务器上的文件，也就是nginx的安装目录，默认使用 /usr/local/nginx

基础配置参数

listen：该指令用于配置网络监听。

listen *:80 | *:8080      #监听所有80端口和8080端口
listen  IP_address:port   #监听指定的地址和端口号
listen  IP_address        #监听指定ip地址所有端口
listen port               #监听该端口的所有IP连接

server_name：该指令用于虚拟主机的配置。

a. 基于名称的虚拟主机配置

server_name   name ...;

b. 基于 IP 地址的虚拟主机配置

server_name 192.168.1.1

location：该指令用于匹配 URL。

location指令的作用是根据用户请求的URI来执行不同的应用，也就是根据用户请求的网站URL进行匹配，匹配成功即进行相关的操作。

location的语法

= 开头表示精确匹配，如只匹配根目录结尾的请求(=/)，后面不能带任何字符串。

^~ 开头表示uri以某个常规字符串开头，普通字符匹配，不是正则匹配，一般用来匹配目录

~ 开头表示区分大小写的正则匹配;

~* 开头表示不区分大小写的正则匹配

/ 通用匹配, 如果没有其它匹配,任何请求都会匹配到

@ 定义一个命名的 location，使用在内部定向时，例如 error_page, try_files

Location正则案例

#精确匹配,/后面不能带任何字符
    server {
        listen       80;
        server_name  www.itmayiedu.com;
        #精确匹配,注解后面不能带任何字符
        location =/ {
            proxy_pass http://127.0.0.1:8080;
            index  index.html index.htm;
        }
    }

 #匹配所有以/开头请求
    server {
        listen       80;
        server_name  www.itmayiedu.com;
       #匹配所有以/开头请求 
        location / {
            proxy_pass http://127.0.0.1:8080;
            index  index.html index.htm;
        }
    }
###  以开头/itmayiedu_8080拦截  默认开启不区分大小写
    server {
        listen       80;
        server_name  www.itmayiedu.com;
        ###  以开头/itmayiedu_8080 最终跳转到http://127.0.0.1:8080/;
        location /itmayiedu_8080/ {
            proxy_pass http://127.0.0.1:8080/;
            index  index.html index.htm;
        }
        ###  以开头/itmayiedu_8081 最终跳转到http://127.0.0.1:8081/;
        location /itmayiedu_8081/ {
            proxy_pass http://127.0.0.1:8081/;
            index  index.html index.htm;
        }
    }
### 开头区分大小写
    location ~ /Itmayiedu_8080/ 
    
### 开头不区分大小写
    location ~* /itmayiedu_8080/ 

proxy_pass：该指令用于设置被代理服务器的地址。可以是主机名称、IP地址加端口号的形式。

语法结构如下：

proxy_pass URL;

index：该指令用于设置网站的默认首页。

配置示例

域名重定向

server
{
    listen 80 ;
    server_name mxiaoqi.top aaa.com;
    #增加判断条件，当访问域名是mxiaoqi.top的时候
    if ( $host = mxiaoqi.top ) {  
        rewrite /(.*)  http://aaa.com/$1 permanent;
        #把mxiaoqi.top/后面的内容重新写到aaa.com/后面如果后面有多段则使用$2、$3以此类推
        #permanent是转发状态码
    }
    index index.html index.htm index.php;
    root /data/wwwroot/mxiaoqi.top;
}

反向代理

使用 nginx 反向代理 www.123.com 直接跳转到127.0.0.1:8080

server {
     listen       80;
     server_name  www.123.com;

     location / {
         proxy_pass http://127.0.0.1:8080;
         # 欢迎页面，按照从左到右的顺序查找页面
         index  index.html index.htm index.jsp;
     }
 }

监听80端口，访问域名为www.123.com，不加端口号时默认为80端口，故访问该域名时会跳转到127.0.0.1:8080路径上。

限流配置

漏桶算法与令牌桶算法区别：主要区别在于“漏桶算法”能够强行限制数据的传输速率，

而“令牌桶算法”在能够限制数据的平均传输速率外，还允许某种程度的突发传输。在“令牌桶算法”中，只要令牌桶中存在令牌，那么就允许突发地传输数据直到达到用户配置的门限，因此它适合于具有突发特性的流量。

Nginx按请求速率限速模块使用的是漏桶算法，即能够强行保证请求的实时处理速度不会超过设置的阈值。

limit_req_zone 用来限制单位时间内的请求数，即速率限制,采用的漏桶算法 “leaky bucket”。
limit_req_conn 用来限制同一时间连接数，即并发限制。

limit_req_zone 参数配置

Syntax:    limit_req zone=name [burst=number] [nodelay];
Default:    —
Context:    http, server, location

limit_req_zone $binary_remote_addr zone=one:10m rate=1r/s;

第一个参数：$binary_remote_addr表示通过remote_addr这个标识来做限制，“binary_”的目的是缩写内存占用量，是限制同一客户端ip地址。

第二个参数：zone=one:10m表示生成一个大小为10M，名字为one的内存区域，用来存储访问的频次信息。

第三个参数：rate=1r/s表示允许相同标识的客户端的访问频次，这里限制的是每秒1次，还可以有比如30r/m的。

limit_req zone=one burst=5 nodelay;

第一个参数：zone=one 设置使用哪个配置区域来做限制，与上面limit_req_zone 里的name对应。

第二个参数：burst=5，重点说明一下这个配置，burst爆发的意思，这个配置的意思是设置一个大小为5的缓冲区当有大量请求（爆发）过来时，超过了访问频次限制的请求可以先放到这个缓冲区内。

第三个参数：nodelay，如果设置，超过访问频次而且缓冲区也满了的时候就会直接返回503，如果没有设置，则所有请求会等待排队。

ngx_http_limit_conn_module 参数配置

这个模块用来限制单个IP的请求数。并非所有的连接都被计数。只有在服务器处理了请求并且已经读取了整个请求头时，连接才被计数。

Syntax:    limit_conn zone number;
Default:    —
Context:    http, server, location

limit_conn_zone $binary_remote_addr zone=addr:10m;
server {
    location /download/ {
    limit_conn addr 1;
}

一次只允许每个IP地址一个连接。

负载均衡

#user  nobody;
worker_processes  1;
error_log  logs/error.log;# 开启日志
pid        logs/nginx.pid;
...
    upstream lyf {
        server 192.168.37.220:8001; # 3个tomcat服务
        server 192.168.37.220:8002;
        server 192.168.37.220:8003;
    }
    server {
        listen       80;
        server_name  192.168.37.220;# 监听ip
        location / {
            proxy_pass   http://lyf;  # 设置代理
            index  index.html index.htm;
        }
    }

keepalive 长连接提高吞吐量
keepalived ：设置长连接处理的数量
proxy_http_version ：设置长连接http版本为1.1
proxy_set_header ：清除connection header 信息

upstream tomcats { 
    # server 192.168.1.173:8080 max_fails=2 fail_timeout=1s; 
    server 192.168.1.190:8080; 
    # server 192.168.1.174:8080 weight=1; 
    # server 192.168.1.175:8080 weight=1; 
    keepalive 32; 
}
server {
    listen 80; 
    server_name www.tomcats.com; 
    location / { 
        proxy_pass http://tomcats; 
        proxy_http_version 1.1; 
        proxy_set_header Connection ""; 
    } 
}

工作方式

轮询方式是Nginx负载默认的方式

权重方式指定每个服务的权重比例，weight和访问比率成正比

upstream  dalaoyang-server {
   server    localhost:10001 weight=1;
   server    localhost:10002 weight=2;
}

iphash

每个请求都根据访问ip的hash结果分配，经过这样的处理，每个访客固定访问一个后端服务，如下配置（ip_hash可以和weight配合使用）。

upstream  dalaoyang-server {
   ip_hash; 
   server    localhost:10001 weight=1;
   server    localhost:10002 weight=2;
}

最少连接

将请求分配到连接数最少的服务上。

upstream  dalaoyang-server {
   least_conn;
   server    localhost:10001 weight=1;
   server    localhost:10002 weight=2;
}

fair

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。

upstream  dalaoyang-server {
       server    localhost:10001 weight=1;
       server    localhost:10002 weight=2;
       fair;  
}

传统的负载均衡，如果Upstream参数发生变化，每次都需要重新加载nginx.conf文件,

因此扩展性不是很高，所以我们可以采用动态负载均衡，实现Upstream可配置化、动态化，无需人工重新加载nginx.conf。

需要明确的是：

Nginx两台是主备关系，只有一台在工作。后面的tomcat是集群，同时工作的。
keepalived是同时安装在两台Nginx上的，不过文件配置不一样
这里的双机热备是指LVS，Nginx则是集群

keepalived

健康检查和失败切换是keepalived的两大核心功能。所谓的健康检查，就是采用tcp三次握手， icmp请求，http请求，udp echo请求等方式对负载均衡器后面的实际的服务器(通常是承载真实业务的服务器)进行保活；而失败切换主要是应用于配置了主备模式的负载均衡器，利用VRRP维持主备负载均衡器的心跳，当主负载均衡器出现问题时，由备负载均衡器承载对应的业务，从而在最大限度上减少流量损失，并提供服务的稳定性。

LVS是Linux Virtual Server的简写，意即Linux虚拟服务器，是一个虚拟的服务器集群系统。lvs目前是集成在Linux内的。

为什么要LVS+Nginx？

一、ngix（应用层网络七层负载均衡）

1、异步转发，请求数据和相应数据都要经过ngix，ngix和客户端建立连接

2、轮询所有的tomcat服务器，保证请求成功或者最后一台tomcat服务器也请求失败

二、lvs(网络层网络四层负载均衡)

1、同步转发接受请求数据，lvs转发到服务器，服务器直接和客户端建立连接

nginx要承受所有的流量，当一台nigx承受不了，就需要搭建ngix集群。ngix+ngix 外层的ngix还是要承受所有流量。

lvs+ngix:lvs同步转发不会接受相应数据，LVS采用DR模式时不用响应服务器返回的内容。（通常请求数据是比较小的，响应数据会比较大）

静态资源配置

  location ~ .*\.(jpg|gif|png)$ {
        gzip on;
        gzip_http_version 1.1;
        gzip_comp_level 2;
        gzip_types text/plain application/javascript image/jpeg image/gif image/png;
        root   /usr/share/nginx/images;
  }

  location ~ .*\.(txt|xml)$ {
        gzip on;
        gzip_http_version 1.1;
        gzip_comp_level 1;
        gzip_types text/plain application/javascript image/jpeg image/gif image/png;
        root   /usr/share/nginx/code;
  }
  location ~ ^/download {
        gzip_static on;
        tcp_nopush on;
        root /opt/app/code;
  }

sendfile on / off，文件读取配置

默认sendfile是关闭的，可以配置在http,server,location,if in location中

tcp_nopush on / off,多个包整合

默认是关闭状态，可以在http,server,location中配置，它的作用是在sendfile开启的情况下，提高网络包的传输效率。什么意思呢，假设服务端收到请求，需要推送10个包，为了提高传输效率，这10个包不会一个一个返回给客户端，而是将10个包攒够了后一起返回回去。

tcp_nodelay on / off,网络包的实时性传输

默认开启，可以在http,server,location中配置，它的作用是在keepalive链接下，提高网络包的传输实时性。

gzip on / off，压缩

默认是关闭状态，可以在http,server,location,if in location中配置，作用是压缩传输。一般来说浏览器是可以对压缩后的内容进行解压的。

gzip_comp_level level;压缩级别

默认的压缩级别是1，可以在http,server,location中配置，级别配置的越高，压缩的越好，但是压缩会耗费服务端的计算资源，所以要控制好压缩级别

gzip_http_version 1.0 / 1.1，压缩对http协议的支持

默认对HTTP/1.1协议的请求才会进行gzip压缩,可以配置在http,server,location中配置。当用户想要读取一个1.html文件，首先会在目录中找寻1.html.gz是否存在，所以这就导致了磁盘资源的浪费，必须要存储两份文件。

###静态资源访问
    server {
      listen       80;
      server_name  static.itmayiedu.com;
      location /static/imgs {
           root F:/;
           index  index.html index.htm;
       }
    }
###动态资源访问
   server {
      listen       80;
      server_name  www.itmayiedu.com;

      location / {
         proxy_pass http://127.0.0.1:8080;
         index  index.html index.htm;
       }
   }

跨域配置

跨域就是在原站点访问域名不同的其他站点，同源策略会阻止一个域的javascript脚本和另外一个域的内容进行交互。所谓同源（即指在同一个域）就是两个页面具有相同的协议（protocol），主机（host）和端口号（port）。

CORS 是跨域资源分享（Cross-Origin Resource Sharing）的缩写。它是 W3C 标准，属于跨源 AJAX 请求的根本解决方法。

1、普通跨域请求：只需服务器端设置Access-Control-Allow-Origin

2、带cookie跨域请求：前后端都需要进行设置

#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' *;

防盗链

#对源站点验证
valid_referers *.imooc.com; 
#非法引入会进入下方判断 
if ($invalid_referer) { return 404; }

参考资料

一张小图看尽 Nginx https://mp.weixin.qq.com/s/eHWu0FzXIJEFZV57BMv3bQ