一. nginx基本介绍

1. Nginx (engine x) 是一个高性能的HTTP和反向代理服务，也是一个IMAP/POP3/SMTP服务。

Nginx历史和特性：

Nginx是由伊戈尔·赛索耶夫为俄罗斯访问量第二的Rambler.ru站点（俄文：Рамблер）开发的，第一个公开版本0.1.0发布于2004年10月4日。
　　其将源代码以类BSD许可证的形式发布，因它的稳定性、丰富的功能集、示例配置文件和低系统资源的消耗而闻名。2011年6月1日，nginx 1.0.4发布。
　　Nginx是一款轻量级的Web 服务器/反向代理服务器及电子邮件（IMAP/POP3）代理服务器，并在一个BSD-like 协议下发行。其特点是占有内存少，并发能力强，事实上nginx的并发能力确实在同类型的网页服务器中表现较好。

1、nginx高并发原理（ 多进程+epoll实现高并发 ）

• Nginx 在启动后，会有一个 master 进程和多个相互独立的 worker 进程。
• 每个子进程只有一个线程，采用的 IO多路复用模型epoll，实现高并发。

2、epoll能实现高并发原理

• epoll() 中内核则维护一个链表，epoll_wait 方法可以获取到链表长度，不为0就知道文件描述符准备好了。
• 在内核实现中 epoll 是根据每个 sockfd 上面的与设备驱动程序建立起来的回调函数实现的。
• 某个 sockfd 上的事件发生时，与它对应的回调函数就会被调用，来把这个 sockfd 加入链表，其他处于“空闲的”状态的则不会。
• epoll上面链表中获取文件描述，这里使用内存映射（mmap）技术， 避免了复制大量文件描述符带来的开销
• 内存映射（mmap）：内存映射文件，是由一个文件到一块内存的映射，将不必再对文件执行I/O操作

3、nginx和apache比较

1）nginx相对于apache的优点：

• 轻量级，同样起web 服务，比apache 占用更少的内存及资源
• 抗并发，nginx 处理请求是异步非阻塞的，而apache 则是阻塞型的，在高并发下nginx 能保持低资源低消耗高性能
• 高度模块化的设计，编写模块相对简单，社区活跃，各种高性能模块出品迅速啊

2）apache 相对于nginx 的优点：

• apache 更为成熟，少 bug ，稳定性好
• rewrite ，比nginx 的rewrite 强大
• 模块超多，基本想到的都可以找到

二. nginx正向代理 & 反向代理

1、正向代理

• 我访问不了某网站，但是我能访问一个代理服务器，这个代理服务器呢,他能访问那个我不能访问的网站
• 于是我先连上代理服务器,告诉他我需要那个无法访问网站的内容，代理服务器去取回来,然后返回给我。
• 客户端必须设置正向代理服务器，当然前提是要知道正向代理服务器的IP地址，还有代理程序的端口。
• 例如之前使用过这类软件例如CCproxy，http://www.ccproxy.com/ 需要在浏览器中配置代理的地址。

举例：
首先我们先举个例子：比如说我们访问国外某网站，大家会发现很慢；这个时候就会需要到正向代理，最明显的例子，找到一个可以访问国外网站的代理服务器，我们将请求发送给代理服务器，代理服务器去访问国外的网站，然后将访问到的数据传递给我们
这就是正向代理，正向代理最大的特点是客户端非常明确要访问的服务器地址；服务器只清楚请求来自哪个代理服务器，而不清楚来自哪个具体的客户端；正向代理模式屏蔽或者隐藏了真实客户端信息。
总结来说：正向代理，“它代理的是客户端，代客户端发出请求”，是一个位于客户端和原始服务器(origin server)之间的服务器，为了从原始服务器取得内容，客户端向代理发送一个请求并指定目标(原始服务器)，然后代理向原始服务器转交请求并将获得的内容返回给客户端。客户端必须要进行一些特别的设置才能使用正向代理。

正向代理作用：

• 1）访问原来无法访问的资源，如google
• 2） 可以做缓存，加速访问资源
• 3）对客户端访问授权，上网进行认证
• 4）代理可以记录用户访问记录（上网行为管理），对外隐藏用户信息

2、反向代理

• 反向代理对用户透明，客户端无需任何配置即可访问服务。
• 实际运行方式是指以代理服务器来接受internet上的连接请求，然后将请求转发给内部网络上的服务器。
• 并将从服务器上得到的结果返回给internet上请求连接的客户端，此时代理服务器对外就表现为一个服务器。

举例：
我国的某网站，每天同时连接到网站的访问人数已经爆表，单个服务器远远不能满足用户访问量了，此时就出现了分布式部署；也就是通过部署多台服务器来解决访问人数限制的问题；某宝网站中大部分功能也是直接使用Nginx进行反向代理实现的，并且通过封装Nginx和其他的组件之后起了个高大上的名字：Tengine，有兴趣的童鞋可以访问Tengine的官网查看具体的信息http://tengine.taobao.org/。
多个客户端给服务器发送的请求，Nginx服务器接收到之后，按照一定的规则分发给了后端的业务处理服务器进行处理了。 此时~请求的来源也就是客户端是明确的，但是请求具体由哪台服务器处理的并不明确了，Nginx扮演的就是一个反向代理角色。
客户端是无感知代理的存在的，反向代理对外都是透明的，访问者并不知道自己访问的是一个代理。 因为客户端不需要任何配置就可以访问。
反向代理，“它代理的是服务端，代服务端接收请求”，主要用于服务器集群分布式部署的情况下，反向代理隐藏了服务器的信息。

3、反向代理使用场景

- 1）保证内网的安全，可以使用反向代理提供WAF功能，阻止web攻击

• 例：大型网站，通常将反向代理作为公网访问地址，Web服务器是内网
• 
  - 2）负载均衡，通过反向代理服务器来优化网站的负载
• 

三. nginx常用配置

1、nginx配置文件注释

nginx配置文件注释
#运行用户
user nobody;
#启动进程,通常设置成和cpu的数量相等
worker_processes  1;

#全局错误日志及PID文件
#error_log  logs/error.log;
#error_log  logs/error.log  notice;
#error_log  logs/error.log  info;

#pid        logs/nginx.pid;

#工作模式及连接数上限
events {
#epoll是多路复用IO(I/O Multiplexing)中的一种方式,
#仅用于linux2.6以上内核,可以大大提高nginx的性能
use   epoll;

#单个后台worker process进程的最大并发链接数
worker_connections  1024;

# 并发总数是 worker_processes 和 worker_connections 的乘积
# 即 max_clients = worker_processes * worker_connections
# 在设置了反向代理的情况下，max_clients = worker_processes * worker_connections / 4  为什么
# 为什么上面反向代理要除以4，应该说是一个经验值
# 根据以上条件，正常情况下的Nginx Server可以应付的最大连接数为：4 * 8000 = 32000
# worker_connections 值的设置跟物理内存大小有关
# 因为并发受IO约束，max_clients的值须小于系统可以打开的最大文件数
# 而系统可以打开的最大文件数和内存大小成正比，一般1GB内存的机器上可以打开的文件数大约是10万左右
# 我们来看看360M内存的VPS可以打开的文件句柄数是多少：
# $ cat /proc/sys/fs/file-max
# 输出 34336
# 32000 < 34336，即并发连接总数小于系统可以打开的文件句柄总数，这样就在操作系统可以承受的范围之内
# 所以，worker_connections 的值需根据 worker_processes 进程数目和系统可以打开的最大文件总数进行适当地进行设置
# 使得并发总数小于操作系统可以打开的最大文件数目
# 其实质也就是根据主机的物理CPU和内存进行配置
# 当然，理论上的并发总数可能会和实际有所偏差，因为主机还有其他的工作进程需要消耗系统资源。
# ulimit -SHn 65535

}

http {
#设定mime类型,类型由mime.type文件定义
include    mime.types;
default_type  application/octet-stream;
#设定日志格式
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  logs/access.log  main;

#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  0;
keepalive_timeout  65;
tcp_nodelay     on;

#开启gzip压缩
gzip  on;
gzip_disable "MSIE [1-6].";

#设定请求缓冲
client_header_buffer_size    128k;
large_client_header_buffers  4 128k;

#设定虚拟主机配置
server {
#侦听80端口
listen    80;
#定义使用 www.nginx.cn访问
server_name  www.nginx.cn;

#定义服务器的默认网站根目录位置
root html;

#设定本虚拟主机的访问日志
access_log  logs/nginx.access.log  main;

#默认请求
location / {

#定义首页索引文件的名称
index index.php index.html index.htm;

}

# 定义错误提示页面
error_page   500 502 503 504 /50x.html;
location = /50x.html {
}

#静态文件，nginx自己处理
location ~ ^/(images|javascript|js|css|flash|media|static)/ {

#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;
}

#PHP 脚本请求全部转发到 FastCGI处理. 使用FastCGI默认配置.
location ~ .php$ {
fastcgi_pass 127.0.0.1:9000;
fastcgi_index index.php;
fastcgi_param  SCRIPT_FILENAME  $document_root$fastcgi_script_name;
include fastcgi_params;
}

#禁止访问 .htxxx 文件
location ~ /.ht {
deny all;
}

}
}

2、nginx配置举例

nginx/conf/nginx.conf 主配置文件：

user  work;
worker_processes 8;
worker_rlimit_nofile 65535;

error_log  logs/error.log warn;
#error_log  logs/error.log  notice;
#error_log  logs/error.log  info;

pid        logs/nginx.pid;

events {
use epoll;
worker_connections  65535;
}

# load modules compiled as Dynamic Shared Object (DSO)
#
#dso {
#    load ngx_http_fastcgi_module.so;
#    load ngx_http_rewrite_module.so;
#}
http {
include       mime.types;
default_type  application/octet-stream;

server_names_hash_bucket_size 128;

sendfile        on;
tcp_nopush      on;
tcp_nodelay     on;

fastcgi_connect_timeout 5;
fastcgi_send_timeout 10;
fastcgi_read_timeout 10;
fastcgi_buffer_size 64k;
fastcgi_buffers 4 64k;
fastcgi_busy_buffers_size 128k;
fastcgi_temp_file_write_size 128k;

#keepalive_timeout  0;
keepalive_timeout  60;
keepalive_requests 1024;
client_header_buffer_size 4k;
large_client_header_buffers 4 32k;
client_max_body_size 10m;

client_body_buffer_size 512k;
client_body_timeout 600;
client_header_timeout 600;
send_timeout 600;

proxy_connect_timeout   1000ms;
proxy_send_timeout      2000000ms;
proxy_read_timeout      2000000ms;
proxy_buffers           64 8k;
proxy_busy_buffers_size    128k;
proxy_temp_file_write_size 64k;
proxy_redirect off;
#proxy_next_upstream off ;

gzip on;
gzip_min_length 1k;
gzip_buffers 4 16k;
gzip_http_version 1.0;
gzip_comp_level 2;
gzip_types text/plain application/x-javascript text/css application/xml;
gzip_vary on;
add_header X-Frame-Options "ALLOW-FROM  http://cloud.njsig.cn";
proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
proxy_set_header X-Real-Port $remote_port;
proxy_set_header Host $host;
proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;

log_format  main  '$remote_addr - $remote_user [$time_local] "$request" '
'$status $body_bytes_sent "$http_referer" "$http_cookie" "$http_user_agent" '
'$request_time $remote_addr $server_addr $upstream_addr $host '
'"$http_x_forwarded_for" $upstream_response_time';

set_real_ip_from 10.0.0.0/8;
real_ip_header X-Real-IP;

#example
#     server {
#        listen 8000;
#        server_name www;
#        access_log logs/access.log  main;
#        location / {
#            proxy_pass http://127.0.0.1:8001;
#        }
#
#
#      }
include vhosts/*.conf;
}

nginx/conf/vhosts/opwf.conf django项目简单配置：

server {
listen 80;
server_name aaa.test.com bbb.test.com;
access_log  /home/work/nginx/logs/opwf_access.log main;
location / {
proxy_pass http://127.0.0.1:8001;
}
}

nginx/conf/vhosts/vue.conf VUE项目简单配置：

server {
listen 80;
server_name ccc.test.com;
access_log  /home/work/nginx/logs/nj1_access.log main;
root /home/work/project/frontopwf/dist;
location / {
try_files $uri $uri/ @router;
}
location @router {
rewrite ^.*$ /index.html last;
}
}

四. nginx负载均衡配置

1、搭建实验环境（使用docker部署两台nginx容器）

1）使用搭建第一台nginx服务
[root@linux-node4 ~]# docker container run -d --name web01 -p 81:80 nginx
测试访问：http://192.168.56.14:81/
root@c58a7f1fb89d:/# docker exec -it web01 bash
root@c58a7f1fb89d:/# echo web01 > /usr/share/nginx/html/index.html

2）使用docker搭建第二台nginx服务
[root@linux-node4 ~]# docker container run -d --name web02 -p 82:80 nginx
测试访问：http://192.168.56.14:82/
root@a3440d30f27c:/# docker exec -it web02 bash
root@a3440d30f27c:/# echo web02 > /usr/share/nginx/html/index.html

2、法1：默认轮训（在真实主机中安装nginx并配置负载均衡)

• 轮训：每个请求按时间顺序逐一分配到不同的后端服务器，如果后端服务器down掉，能自动剔除。

[root@linux-node4 ~]# yum -y install nginx
[root@linux-node4 ~]# vim /etc/nginx/nginx.conf
#### 修改nginx.conf 默认是轮训 ####

'''
# 1. upstream是自己写的，一定要放在server外面
upstream myservers {
server 192.168.56.14:81;
server 192.168.56.14:82;
}

# 2. server其实默认已经有一个，只需要修改location中配置，指定转发代理即可
server {
location / {
proxy_pass http://myservers;
}
}
'''
[root@linux-node4 nginx]# systemctl start nginx

3、负载均衡常用配置梳理

1、轮询（默认）
每个请求按时间顺序逐一分配到不同的后端服务器，如果后端服务器down掉，能自动剔除。

upstream backserver {
server 192.168.0.14;
server 192.168.0.15;
}

2、权重 weight
指定轮询几率，weight和访问比率成正比，用于后端服务器性能不均的情况。

upstream backserver {
server 192.168.0.14 weight=3;
server 192.168.0.15 weight=7;
}

3、ip_hash（ IP绑定）
上述方式存在一个问题就是说，在负载均衡系统中，假如用户在某台服务器上登录了，那么该用户第二次请求的时候，因为我们是负载均衡系统，
每次请求都会重新定位到服务器集群中的某一个，那么已经登录某一个服务器的用户再重新定位到另一个服务器，其登录信息将会丢失，这样显然是不妥的。
我们可以采用ip_hash指令解决这个问题，如果客户已经访问了某个服务器，当用户再次访问时，会将该请求通过哈希算法，自动定位到该服务器。
每个请求按访问ip的hash结果分配，这样每个访客固定访问一个后端服务器，可以解决session的问题。

upstream backserver {
ip_hash;
server 192.168.0.14:88;
server 192.168.0.15:80;
}

4、fair（第三方插件）
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 backserver {
server server1;
server server2;
fair;
}

5、url_hash（第三方插件）
按访问url的hash结果来分配请求，使每个url定向到同一个后端服务器，后端服务器为缓存时比较有效。

upstream backserver {
server squid1:3128;
server squid2:3128;
hash $request_uri;
hash_method crc32;
}

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