Nginx入门小结

Nginx
Nginx

前言

还记得第一次接触Nginx是好几个月以前为了部署一个前端网站，当时简单的学了学Nginx的基本操作，到现在有挺长一段时间，回过头发现学过的早已忘了个干净。老话说的好，好记性不如烂笔头，这篇文章就总结一下Nginx的一些基础入门知识。

Nginx 简介

Nginx 是一个高性能的 HTTP 和反向代理服务器，以高稳定性、丰富的功能集、示例配置文件和低系统资源的消耗而闻名。

Nginx 进程间的关系

部署 Nginx 都是使用一个 master 进程来管理多个 worker 进程。如图所示(摘自《深入理解Nginx》)：

nginx_process

一般情况下 work 进程的数量与服务器上的 CPU核心数相同。比如我的阿里云学生机的CPU 核数为1：

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[root@iZm5e0f6iuu51nhx8oi2j6Z ~]# cat /proc/cpuinfo| grep "cpu cores"| uniq
cpu cores	: 1

那么对应我在学生机上装的Nginx的 work进程数量也为1，下面查看 Nginx 的运行状态：

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[root@iZm5e0f6iuu51nhx8oi2j6Z ~]# systemctl status nginx.service
● nginx.service - The nginx HTTP and reverse proxy server
   Loaded: loaded (/usr/lib/systemd/system/nginx.service; enabled; vendor preset: disabled)
   Active: active (running) since Thu 2018-11-15 15:12:20 CST; 27min ago
  Process: 2072 ExecStart=/usr/sbin/nginx (code=exited, status=0/SUCCESS)
  Process: 2069 ExecStartPre=/usr/sbin/nginx -t (code=exited, status=0/SUCCESS)
  Process: 2068 ExecStartPre=/usr/bin/rm -f /run/nginx.pid (code=exited, status=0/SUCCESS)
 Main PID: 2075 (nginx)
   CGroup: /system.slice/nginx.service
           ├─2075 nginx: master process /usr/sbin/nginx
           └─2076 nginx: worker process

从上面可以看出我启动 的Nginx的work进程数只有一个，此时一个 master进程管理一个 worker进程。当然我们也可以通过 ps -ef命令来查看 nginx服务，得到的结果是一样的,进程ID为 2075的master进程，进程ID为 2076的work进程

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[root@iZm5e0f6iuu51nhx8oi2j6Z ~]# ps -ef | grep nginx
root      2075     1  0 15:12 ?        00:00:00 nginx: master process /usr/sbin/nginx
nginx     2076  2075  0 15:12 ?        00:00:00 nginx: worker process
root      2261  1871  0 15:40 pts/0    00:00:00 grep --color=auto nginx

总结一下 work进程和master进程的作用：

  • master进程： 负责监控管理 work进程，同时为管理员提供命令服务，比如启动服务，停止服务等，通常利用root用户启动 master进程
  • work进程： 真正提供互联网服务

Nginx 配置

Nginx服务器的功能主要是由一些官方模块或者第三方模块来实现的。Nginx提供了一些核心模块，比如ngx_http_module模块等。

在安装Nginx的过程找那个，我们已经把很多模块编译进 Nginx中了，但是否启用这些模块，一般取决于配置文件中相应的配置项。

下面来解读下Nginx中的配置文件 nginx.conf

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user nginx;
# work 进程个数设置，这里为自动，即为当前CPU的核心数
worker_processes auto;
# 错误日志的设置
error_log /var/log/nginx/error.log;
# 保存 master进程 ID的pid文件存放路径
pid /run/nginx.pid;

# include配置项可以将其他配置文件嵌入到当前的 nginx.conf文件中
include /usr/share/nginx/modules/*.conf;

# 事件模块配置
events {
    # 每个work进程可以同时处理的最大连接数
    worker_connections 1024;
}
# http 模块
http {
    # 定义日志格式
    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  /var/log/nginx/access.log  main;
    # 启用Linux 上的 sendfile 系统调用来发送文件
    sendfile            on;
    
    tcp_nopush          on;
    tcp_nodelay         on;
    # keepalive 超时时间
    keepalive_timeout   65;
    types_hash_max_size 2048;

    include             /etc/nginx/mime.types;
    default_type        application/octet-stream;

    include /etc/nginx/conf.d/*.conf;
    include /etc/nginx/vhost/*.conf;
    
    # 虚拟主机
    server {
        # 监听端口，default_server的意思是将所在的server块作为整个 Web服务的默认Server块，即默认虚拟主机
        listen       80 default_server;
        # 如果是 IPv6地址，使用如下
        listen       [::]:80 default_server;
        # 主机名称
        server_name  _;
        # 设置资源路径，比如存在网页的路径
        root         /home/web;

        include /etc/nginx/default.d/*.conf;
        # location 可以根据用户请求中的URI来匹配 /uri 表达式，如果可以配置，就选择location {} 块中的配置来处理请求
        # 下面这个 location / 表示会匹配所有的HTTP请求
        location / {
        }
        # 根据HTTP返回码重定向页面，比如 404 重定向到 /404.html
        error_page 404 /404.html;
        location = /40x.html {
        }

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

Nginx主要应用场合

1. 静态HTTP服务器

Nginx是一个HTTP服务器，可以将服务器上的静态文件(如HTML、图片)通过HTTP协议展现给客户端，一个简单配置如下：

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server {
	listen 80; # 端口号
	location / {
		root /usr/share/nginx/html; # 静态文件路径
	}
}

有时候我们会遇到nginx部署好了，但是却无法访问css/js/图片等资源，这个时候我们需要再加一个 location配置：

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location ~ .*\.(js|css|png|jpg|gif)$   
{     
    root /usr/share/nginx/html; #站点根目录  
    if (-f $request_filename) {  
        expires 1d;  
        break;  
    }  
}

2. 反向代理

反向代理方式是 指用代理服务器来接收Internet 上的连接请求，然后将请求转发给内部网络中的上游服务器，并将上从上游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的表现就是一个 Web服务器,如下图所示(摘自《深入理解Nginx》)

nginx_proxy

配置示例如下：

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server {
	listen 80;
	location / {
		proxy_pass http://192.168.20.1:8080; # 应用服务器HTTP地址
	}
}

发送到Nginx上的HTTP请求将转发到上游服务器 http://192.168.20.1:8080

2. 负载均衡

如果一个网站访问量非常大，一台服务器不够用了，简单的方法是将相同的应用部署在多台服务器上，将大量的用户请求分配给多台机器处理，这就是所谓的负载均衡。

Nginx可以通过反向代理来实现负载均衡：

nginx_load_balance

Nginx的负载均衡是通过 upstream模块来实现的，内置了三种负载策略，官网负载均衡配置说明地址： https://nginx.org/en/docs/http/load_balancing.html

  1. 轮询(round-robin 默认)：Nginx根据请求次数，将每个请求均匀分配到每台服务器上
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upstream myapp {
    #  server指定上游服务器的名字
	server 192.168.20.1:8080; # 应用服务器1
	server 192.168.20.2:8080; # 应用服务器2
}
server {
	listen 80;
	location / {
	    # 反向代理的配置，将请求反向代理到指定的服务器上
		proxy_pass http://myapp;
	}
}
  1. 最少连接(least-connected): 将请求分配给连接数最少的服务器。Nginx会统计哪些服务器的连接数最少。
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upstream myapp1 {
    least_conn;
    server srv1.example.com;
    server srv2.example.com;
    server srv3.example.com;
}
server {
	listen 80;
	location / {
		proxy_pass http://myapp1;
	}
}

  1. IP Hash: 绑定处理请求的服务器。第一次请求时，根据该客户端的IP算出一个HASH值，将请求分配到集群中的某一台服务器上。后面该客户端的所有请求，都将通过HASH算法，找到之前处理这台客户端请求的服务器，然后将请求交给它来处理

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    upstream myapp2 {
        ip_hash;
        server srv1.example.com;
        server srv2.example.com;
        server srv3.example.com;
    }
    server {
    	listen 80;
    	location / {
    		proxy_pass http://myapp2;
    	}
    }

  2. 权重负载均衡： 轮询的加强版，每台服务器指定权重参数，进而指定了每台服务器的轮询比率

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    upstream myapp3 {
        server srv1.example.com weight=3;
        server srv2.example.com;
        server srv3.example.com;
    }
    server {
    	listen 80;
    	location / {
    		proxy_pass http://myapp3;
    	}
    }

参考资料 & 鸣谢

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