基本概念

1. Nginx介绍

Nginx是转为性能优化而开发的，它是一个高性能的HTTP和反向代理web服务器，同时也提供了IMAP/POP3/SMTP服务，特点是占有内存少，并发处理能力强，以高性能低资源消耗而闻名，有大量网站都在使用Nginx

2. 无代理

不使用代理时，我们所发送的请求都是通过网络直接传达给目标服务器的

3. 正向代理

正向代理是由客户端设置的，是指将请求发送给代理服务器，再由代理服务器转发给目标服务器，举个栗子：我们在玩游戏时，尤其是大型网络游戏，都会选择迅游或UU游戏加速器，其实开启加速器就是在本地设置正向代理

4. 反向代理

反向代理是由目标服务器端设置的，指我们将请求发送给目标服务器时，请求会先到达代理服务器，再将其转发给目标服务器，因为不是我们主动配置，这个过程我们是无从感知的，这种代理配置是最常见的功能之一，我们使用百度、京东、淘宝等，其实都有使用反向代理，只是我们不知道而已

4.1 负载均衡

负载均衡相关概念可以看一下此文章

Nginx提供了四种负载均衡策略，默认轮询算法，除此之外还有第三方的策略：fair、url_hash

• 4.1.1 轮询

• 假设有10个请求，负载均衡采用默认方式(即轮询)，请求结果会出现如下图所示的情况，每个请求按时间顺序逐一分配到不同的服务器，若服务器宕掉，会自动剔除

• 4.1.2 加权轮询

• 假设有10个请求，负载均衡采用的是加权轮询方式，请求结果会出现如下图所示的情况，需要给每台服务器配置权重，权重和访问比率成正比，一般用于服务器性能不均的情况，权重越大越容易被访问，权重数值只是代表机率，下图示例中并非指访问6次必定有3次请求是由②号服务器处理

• 4.1.3 least_conn

• 把请求转发给连接数较少的服务器，轮询策略把请求平均的转发给各个服务器，使它们的负载大致相同，但是，有些请求占用的时间较长，会导致其所在的服务器负载较高，这种情况下，least_conn策略就可以达到更好的负载均衡效果，如下图所示新请求会分给不太繁忙的服务器

• 4.1.4 ip_hash

• 假如有5个请求，负载均衡采用的是ip_hash方式，请求结果会出现如下图所示的情况，每个请求按访问IP的hash值进行分配，这样每个访客固定访问一个服务器，可以解决Session不共享的问题，但是服务器重启后，hash值会重新计算，不过这种策略已经很少用了，现在基本都是使用Redis做Session共享

• 4.1.5 fair(第三方)

• fair策略是扩展策略，默认不被编译进nginx内核，使用需先进行编译安装，它根据后端服务器的响应时间判断负载情况，从中选出负载最轻的机器进行分流，这种策略具有很强的自适应性，但实际网络环境往往没那么简单

• 4.1.6 url_hash(第三方)

• 和ip_hash策略相似，按访问url的hash值进行分配，使每个url定向到同一个服务器，要配合缓存命中来使用，使用url_hash可以使同一个请求到达同一台服务器，一旦缓存了资源，再此收到请求后就会直接从缓存中读取

• 4.2 动静分离

指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。动静分离大致分为两种，一种是完全把静态文件独立成单独的域名放在独立的服务器上；另一种是动态跟静态文件混在一起发布，通过Nginx进行拆分。可以通过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，加快网页解析速度

4.3 高可用(HA)集群

高可用HA（High Availability）是分布式系统架构设计中必须考虑的因素之一，指通过设计减少系统的停工时间。为防止Nginx失效，需要建立一个备用Nginx，主Nginx和备用Nginx上都要运行HA监控程序，通过传送诸如“I am alive”的信息来监控对方的运行状况，当备用Nginx不能在一定的时间内收到这样的信息时，它就接管主Nginx的服务IP并继续提供服务；当备用Nginx又从主Nginx收到“I am alive”的信息时，它就释放服务IP地址，由主Nginx接管工作并继续提供服务

Nginx安装

1. 安装编译工具及库文件

dnf install make gcc-c++ pcre pcre-devel zlib zlib-devel openssl openssl-devel -y

Nginx安装需要进行编译，编译依赖gcc环境

Nginx的http模块使用pcre来解析正则表达式，pcre-devel是pcre的一个二次开发库

Nginx使用zlib对http包的内容进行gzip

Nginx支持http，也支持https(即在SSL协议上传输http)，openssl包括SSL协议库、应用程序以及密码算法库

2.安装Nginx

Nginx下载地址：点击进入下载页（http://nginx.org/en/download.html），选择所需版本

2.1 下载安装包

wget http://nginx.org/download/nginx-1.18.0.tar.gz

2.2 解压

tar -zxvf nginx-1.18.0.tar.gz

2.3 配置

# 先切到nginx-1.18.0目录下

cd nginx-1.18.0

# 在Nginx根目录下执行以下命令

./configure

make

make install

2.4 启动Nginx

先查看Nginx安装路径，在sbin目录下启动Nginx

# 查看路径

whereis nginx

# 进入Nginx安装目录下的sbin目录

cd /usr/local/nginx/sbin

# 启动Nginx

./nginx

Nginx启动后无任何反馈，通过浏览器访问IP:80，进行验证

Nginx常用命令

# 在sbin目录下执行，或者在命令前加上路径

cd /usr/local/nginx/sbin

# 启动

./nginx

# 查看配置文件是否正确

./nginx -t

# 重新加载配置文件

./nginx -s reload

# 查看nginx进程

ps aux|grep nginx

# 安全退出

./nginx -s quit

# 停止Nginx

./nginx -s stop

当执行命令出现如下报错，

nginx: [error] open() "/usr/local/nginx/logs/nginx.pid" failed (2: No such file or directory)

首先判断Nginx是否已启动，ps -ef | grep nginx查看进程，若是Nginx未启动，启动后通常会恢复正常；若问题依然存在，则使用nginx -c参数指定nginx.conf文件的位置，执行以下命名即可解决

/usr/local/nginx/sbin/nginx -c /usr/local/nginx/conf/nginx.conf

Nginx配置文件说明

配置文件是在conf目录下nginx.conf文件

举例：在三台服务器上分别启动一个项目

访问三个项目如下

在192.166.66.21上安装并运行Nginx

Nginx的配置文件核心区域

# 全局配置 # 作用域是全局

events # Nginx工作事件配置

http # HTTP配置

upstream # 负载均衡服务配置

server # 主机配置

location # URL匹配

全局配置：Nginx服务器整体运行的配置

主要包括配置运行Nginx服务器的用户（组）、worker process数，进程PID及日志存放路径，还有类型以及配置文件的引入等

events：Nginx服务器与用户的网络连接

主要包括是否开启对多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

http：主要包括代理、缓存和日志定义等大部分功能以及第三方模块的配置

upstream：负责均衡策略、服务器地址及权重配置等

server：配置虚拟主机的相关参数，一个http中可以有多个server

location：配置请求的路由，对特定的请求进行配置

编辑 /usr/local/nginx/conf/nginx.conf文件

1. 负载均衡配置

1.1 轮询&加权轮询

在http配置中添加如下配置

# upstream是配置负载均衡的，名称是自定义的，server是指服务地址

# weight是指权重，默认轮询策略的值是相同的，让weight值出现差异就是在配置加权轮询

upstream dyd{

server 192.166.66.21:8080 weight=1;

server 192.166.66.22:8081 weight=6;

server 192.166.66.23:8082 weight=3;

}

# 修改server配置，添加proxy_pass地址，地址是负载均衡名称

server {

listen       80;

server_name  localhost;

location / {

root   html;

index  index.html index.htm;

proxy_pass http://dyd;

}

}

# 因为是三台服务，需要新增两个server，如果三台服务器的名称不一样，则需要修改server_name

server {

listen       80;

server_name  localhost;

location / {

root   html;

index  index.html index.htm;

proxy_pass http://dyd;

}

}

server {

listen       80;

server_name  localhost;

location / {

root   html;

index  index.html index.htm;

proxy_pass http://dyd;

}

}

配置完成后，保存退出，重新加载配置./nginx -s reload

最后我们只访问192.166.66.21，便可访问到另外两个项目，每次刷新页面，根据权重不同Nginx会轮询访问三个项目。这就是我们每次发出请求，Nginx根据权重去访问了不同的服务而得到的结果

# 若服务器名称相同，重新加载配置文件时会出现如下警告，这个不影响项目运行，可以忽略，或者修改hostname

[root@localhost sbin]# ./nginx -s reload

nginx: [warn] conflicting server name "localhost" on 0.0.0.0:80, ignored

nginx: [warn] conflicting server name "localhost" on 0.0.0.0:80, ignored

1.2least_conn

# least_conn策略配置

upstream dyd{

least_conn;

server 192.166.66.21:8080;

server 192.166.66.22:8081;

}

least_conn策略可以实现在某些请求耗时较长才能完成的情况下，更公平地控制应用程序实例上的负载

1.3 ip_hash

# ip_hash策略配置

upstream dyd{

ip_hash;

server 192.166.66.22:8081;

server 192.166.66.23:8082;

}

配置后只能访问到一个项目，因为一旦有服务接收到并处理了请求后，之后所有的请求都将由它负责，不会再分给其它服务器，除非或服务重启

1.4 fair

# fair策略配置

upstream dyd{

fair;

server 192.166.66.22:8081;

server 192.166.66.23:8082;

}

按照服务器端的响应时间来分配请求，根据服务器的响应时间判断负载情况，从中选出负载最轻的机器进行分流

1.5 url_hash

# url_hash策略配置

upstream dyd{

hash $request_URL;

server 192.166.66.22:8081;

server 192.166.66.23:8082;

}

同ip_hash相似，按访问url的hash值进行分配，使每个url定向到同一个服务器，需配合缓存命中来使用，url_hash配置后只能一台服务器，因为一旦在服务器中缓存了资源，再此收到来自此URL的请求后就会直接从缓存中读取

2. 动静分离

在系统中创建两个目录，路径及名称请自定义，如下图，在根目录创建test目录，并在test目录下分别创建images、dynamic目录，在images中放置几张图片，在dynamic目录中放置一个html文件

Nginx配置文件/usr/local/nginx/conf/nginx.conf修改为如下信息，请根据自建文件目录做适当修改

#配置主机端口及地址，server_name可以是主机名也可以是IP地址

server{

listen       80;

server_name  localhost;

# 配置静态文件请求路径

location /images/ {

root   /test/;

index  index.html index.htm;

# 设置目录浏览

autoindex   on;

}

# 配置动态文件请求路径

location /dynamic/ {

root   /test/;

index  index.html index.htm;

}

配置Nginx文件后会启动Nginx，通过浏览器访问静态文件，如下图，可以成功访问到

通过浏览器访问html文件，如下图也可以成功访问到

3. 高可用(HA)集群

高可用集群解决的是保障应用程序持续对外提供服务的能力，高可用集群并不是保护用户的业务数据，而是保护用户的业务程序对外不间断提供服务的能力，使用高可用集群的目的是把因软件、硬件、人为因素等造成的故障对业务的影响降低到最低程度

3.1 准备工作

1. 准备两台服务器

2. 两台服务器都需要安装上Nginx

3. 两台服务器都要安装Keepalived，安装命令dnf install keepalived -y

4. 安装keepalived后会在/etc/keepalived目录下生成一个配置keepalived.conf

5. 在两个服务器上个启动一个项目

配置负载均衡，方法就不再具体介绍了，根据上文介绍稍作修改即可，两个服务器都需要配置

upstream dyd{

server 192.166.66.21:8080;

server 192.166.66.22:8081;

}

server {

listen       80;

server_name  localhost;

location / {

root   html;

index  index.html index.htm;

proxy_pass http://dyd;

}

}

server {

listen       80;

server_name  localhost;

location / {

root   html;

index  index.html index.htm;

proxy_pass http://dyd;

}

}

配置完成使用浏览器进行验证，直接通过192.166.66.21和192.166.66.22都应该能够访问到两个项目，每次刷新页面项目会变更

3.2 配置keepalived

1. 配置keepalived.conf文件，修改为以下内容

2. ! Configuration File for keepalived

3. global_defs {

4. notification_email {

5. acassen@firewall.loc

6. failover@firewall.loc

7. sysadmin@firewall.loc

8. }

9. notification_email_from Alexandre.Cassen@firewall.loc

10. # 当前服务IP地址

11. smtp_server 192.166.66.21

12. smtp_connect_timeout 30

13. # 需要在/etc/hosts中添加本地解析127.0.0.1 duan

14. router_id duan

15. }

16. vrrp_script chk_http_port {

17. # 脚本路径

18. scrip "/usr/local/src/nginx_check.sh"

19. # 检查脚本执行间隔时间(s)和权重

20. interval 2

21. weight 2

22. }

23. vrrp_instance VI_1 {

24. # 备用服务器上需要将MASTER改为BACKUP

25. state MASTER

26. # 网卡名

27. interface ens33

28. # 主、备服务器的virtual_router_id必须相同

29. virtual_router_id 51

30. # 主、备服务器要有不同的优先级，主服务器的值应该大于备用服务器的值

31. priority 100

32. advert_int 1

33. authentication {

34. auth_type PASS

35. auth_pass 1111

36. }

37. virtual_ipaddress {

38. # VIP(即虚拟IP地址)，需要与当前网络的网段保持一致

39. 192.166.66.100

40. }

41. }

42. 主、备服务器的脚本内容如下，脚本信息是负责监控主、备服务器是否正常，以便及时切换服务

43. #! /bin/bash

44. A=`ps -C  nginx -no-header | WC -l`

45. if [ $A -eq 0 ];then

46. /usr/local/nginx/sbin/nginx

47. sleep 2

48. if [ `ps -C nginx --noheader | WC -l` -eq 0 ];then

49. killall keepalived

50. fi

51. fi

52. 脚本文件配置后，依次启动nginx和keepalived，两台服务都要启动

53. # 启动nginx

54. cd /usr/local/nginx/sbin

55. ./nginx

56. # 启动keepalived

57. systemctl start keepalived

58. 验证

59. 启动主、备服务器后通过192.166.66.21、192.166.66.22以及192.166.66.100应该都能访问到项目，即使任一服务器上的Nginx和keepalived停止运行了，通过VIP地址192.166.66.100始终都可以访问到项目

60. 当项目在主服务器192.166.66.21上启动后ip中会出现虚拟IP地址，下图是主服务器192.168.66.21上的IP信息

1. 当把主服务器192.166.66.21上的Nginx和keepalived停止后虚拟IP会消失，下图是主服务器192.168.66.21上的IP信息

1. 查看备用服务器192.166.66.22上出现了虚拟IP，这是因为已成功切换为备用服务器，当启动主服务器上的Nginx和keepalived后IP又会从备用服务器192.166.66.22上消失，在主服务器上显示，下图是备用服务器192.168.66.22上的IP信息

1. 如果有些迷糊，实操一遍肯定就会理解啦！

1. 总之，任一Nginx停止运行，另外一个都会自动接管虚拟IP地址(VIP)，所以不管哪台服务器上的Nginx停止运行，我们都可以通过虚拟IP(VIP)访问到项目

来源：https://mp.weixin.qq.com/s/SLa1MQ5KxTNul5AuGJUNeQ