一. nginx基本介绍

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。

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。

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;
}