Nginx
发表于：2023-08-06 | 分类： 中间件
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1. Nginx简介

流行的Nginx的版本有：

  • nginx：Nginx的官方开源版本
  • nginx plus：Nginx发型的付费版本，在整合第三方模块、运营监控以及技术支持上有很大的优势
  • Tengine：阿里基于nginx的开发版本
  • OpenResty：如需开发API服务器或防火墙可选

安装

配置好虚拟机的静态ip后解压tar包：

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tar -zxvf nginx-1.25.1.tar.gz

安装依赖：

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yum install -y gcc
yum install -y pcre pcre-devel
yum install -y zlib zlib-devel

进入解压的文件夹后编译安装：

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./configure --prefix=/usr/local/nginx
make
make install

关闭防火墙后启动服务我们就可以直接通过浏览器访问：

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//进入安装好的目录
cd /usr/local/nginx/sbin
./nginx 启动
./nginx -s stop 快速停止
./nginx -s quit 优雅关闭，在退出前完成已经接受的连接请求
./nginx -s reload 重新加载配置

安装为系统服务：

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vi /usr/lib/systemd/system/nginx.service
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[Unit]
Description=nginx - web server
After=network.target remote-fs.target nss-lookup.target
[Service]
Type=forking
PIDFile=/usr/local/nginx/logs/nginx.pid
ExecStartPre=/usr/local/nginx/sbin/nginx -t -c /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
ExecStart=/usr/local/nginx/sbin/nginx -c /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
ExecReload=/usr/local/nginx/sbin/nginx -s reload
ExecStop=/usr/local/nginx/sbin/nginx -s stop
ExecQuit=/usr/local/nginx/sbin/nginx -s quit
PrivateTmp=true
[Install]
WantedBy=multi-user.target

重新加载服务：

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systemctl daemon-reload
//启动服务
systemctl start nginx.service
//开机启动
systemctl enable nginx.service

目录结构

nginx的主目录：/usr/local/nginx

2670d7c0d2b303a7aec36a8b84bd03b5.png

其中以_temp结尾的都是第一次运行时生成的用于存放临时文件的

  • conf：用来存放配置文件相关
  • html：用来存放静态文件的默认目录 html、css等
  • logs：用于存放日志文件
  • sbin：nginx的主程序

2. 基本使用

运行流程：

e84c8c3f7d6123fdceecb413fd8bb251.png

当我们reload进程时，Nginx会通知worker不再接收请求，并在处理完当前请求后销毁，同时创建新的worker接收请求。

最小配置

8c04fecc3be01e469c5be70484aa89c8.png

  • worker_processes：默认为1，表示开启一个业务进程
  • worker_connections 1024; 单个业务进程可接受连接数
  • include mime.types; 引入http mime类型
  • default_type application/octet-stream; 如果mime类型没匹配上，默认使用二进制流的方式传输。
  • sendfile on; 使用linux的 sendfile(socket, file, len) 高效网络传输，也就是数据0拷贝。
  • keepalive_timeout 65;

未开启sendfile：

d67c433a859b7827c85e018637eda585.png

开启：

17ec96d16653df5102e2b060ba3de1e8.png

HTTPDNS

传统的DNS（也称LocalDNS）原理：

19d3e6de96de5b2cbfd91c826b1206ff.png

HTTPDNS是使用HTTP协议向DNS服务器的进行请求，代替传统的DNS协议使用UDP协议向DNS服务器的进行请求,绕开了运营商的Local DNS，简化了请求的复杂性，避免了使用运营商Local DNS造成的劫持和跨网问题。

de83010910f6e78b69c6bae4cc2e9c25.png

虚拟主机

通过虚拟主机技术可以虚拟化成多个站点同时对外提供服务，一个server就是一个虚拟主机：

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server {
    listen 80; #监听端口号
    server_name localhost; #主机名
    location / { #匹配路径
        root html; #文件根目录
        index index.html index.htm; #默认页名称
 }
    error_page 500 502 503 504 /50x.html; #报错编码对应页面
    location = /50x.html {
        root html;
 }
}

可以配置多个server（端口号和主机名不能都相同），但需要注意的servername匹配分先后顺序，Nginx会直接响应最先匹配的server。

可以在同一servername中匹配多个域名：

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server_name vod.mmban.com www1.mmban.com;

通配符匹配：

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server_name *.mmban.com #实现多用户二级域名
server_name vod.*;

短网址和多用户二级域名的实现有些类似，都是服务端在数据库中查询数据

正则匹配：

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server_name ~^[0-9]+\.mmban\.com$;

反向代理

  • 正向代理：

2daff0cdf18d732803022a68f00a43e4.png

这里的代理服务器其实就是网关。

  • 反向代理：

6ee10e9724ea764e614600da21df9fba.png

这种网络的传输速度有代理服务器的带宽限制，称为隧道式代理

若在返回数据时直接返回给用户，称为DR模型，由LVS实现

传统公司系统架构

temp.png

但在一些互联网项目，需要传输音频等大体积的静态资源时，Nginx就会成为网络瓶颈，此时就需要创建多个Nginx组，引入负载均衡器。

配置反向代理

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location / {
	proxy_pass http://www.atguigu.com/;
	#或
	#proxy_pass http://192.168.3.100:8080;
	#root html;
	#index index.html index.htm;
}

ip地址和域名是一对多的关系。一个ip地址可以有多个域名，一个域名只能有一个ip地址。

配置负载均衡

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upstream temp {
	server 192.168.64.102:80;
	server 192.168.64.103:80;
}
server {
    listen 80;
    server_name localhost;
    location / {
        proxy_pass temp;
 }
    error_page 500 502 503 504 /50x.html;
    location = /50x.html {
        root html;
 }
}

负载均衡策略

配置好负载均衡后，默认使用的负载均衡策略是轮询，逐一转发，这种方式适用于无状态请求。

weight（权重）：指定轮询几率，用于后端服务器性能不均的情况

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upstream httpd {
	#默认为80端口可以不指定
    server 127.0.0.1:8050 weight=10 down;
    server 127.0.0.1:8060 weight=1;
    server 127.0.0.1:8060 weight=1 backup;
}
  • down：表示当前的server暂时不参与负载
  • weight：默认为1.weight越大，负载的权重就越大。
  • backup： 其它所有的非backup机器down或者忙的时候，请求backup机器。

ip_hash：根据客户端的ip地址转发同一台服务器，可以保持回话（定向用户转发）

least_conn：优先向最少连接访问的服务器发起请求

url_hash：需要第三方组件，根据用户访问的url定向转发请求（定向流量转发）

fair：需要第三方组件，根据后端服务器响应时间转发请求

动静分离

将静态的资源放到Nginx中，Tomcat专门处理动态请求

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location /css {
    root /usr/local/nginx/static;
    index index.html index.htm;
}
location /images {
    root /usr/local/nginx/static;
    index index.html index.htm;
}
location /js {
    root /usr/local/nginx/static;
    index index.html index.htm;
}

我们也可以使用正则表达式：

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location ~*/(css|img|js) {
    root /usr/local/nginx/html;
    index index.html index.htm;
}

/通用匹配，任何请求都会匹配到；=精准匹配，不是以指定模式开头；~正则匹配，区分大小写；~*正则匹配，不区分大小写；^~非正则匹配，匹配以指定模式开头的location。

除了root，alias也可以指定路径：

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location /css {
    alias /usr/local/nginx/static/css;
    index index.html index.htm;
}

alias在接受请求的时候在路径上不会加上location；有bug不建议使用

UrlRewrite

rewrite语法格式及参数语法:

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rewrite是实现URL重写的关键指令，根据regex (正则表达式)部分内容，重定向到replacement，结尾是flag标记。

rewrite <regex> <replacement> [flag];
关键字   正则     替代内容    flag标记

rewrite参数的标签段位置：
server,location,if

flag标记说明：
last #本条规则匹配完成后，继续向下匹配新的location URI规则
break #本条规则匹配完成即终止，不再匹配后面的任何规则
redirect #返回302临时重定向，浏览器地址会显示跳转后的URL地址
permanent #返回301永久重定向，浏览器地址栏会显示跳转后的URL地址

301和302仅面向爬虫和浏览器，用户体验无差

实例：

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location /css {
	rewrite ^/([0-9]+).html$ /index.jsp?pageNum=$1 break;
	proxy_pass http://192.168.44.100:8080;
}

网关服务器

综合负载均衡器和反向代理服务器等功能。

首先开启应用服务器的防火墙：

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#重启防火墙
systemctl restart firewalld
#重载规则
firewall-cmd --reload
#指定端口和ip访问
firewall-cmd --permanent --add-rich-rule="rule family="ipv4" source address="192.168.44.101" port protocol="tcp" port="8080" accept"
#查看已配置规则
firewall-cmd --list-all
#移除规则
firewall-cmd --permanent --remove-rich-rule="rule family="ipv4" source address="192.168.44.101" port port="8080" protocol="tcp" accept"

网关配置：

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upstream httpds {
    server 192.168.44.102 weight=8 down;
    server 192.168.44.103:8080 weight=2;
    server 192.168.44.104:8080 weight=1 backup;
}
location / {
	#UrlRewrite
    rewrite ^/([0-9]+).html$ /index.jsp?pageNum=$1 redirect;
    #反向代理+负载均衡
    proxy_pass http://httpds ;
}
#动静分离
location ~*/(css|img|js) {
    root /usr/local/nginx/html;
    index index.html index.htm;
}

配置防盗链

为了防止其它网站随意引用我们页面的资源，可以使用Nginx进行url过滤。

使用规则：

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valid_referers none | blocked | server_names | ....;
  • none， Referer 头域不存在时允许访问。
  • blocked，检测 Referer 头域的值被防火墙或者代理服务器删除或伪装的情况。这种情况该头域的值不以 “http://” 或 “https://” 开头。
  • server_names ，可以允许多个ip或域名访问，优先使用域名（如果域名下有外链图片只能用域名）

Referer 是请求头的一部分，显示来源地址。

外链图片就是非项目本地服务器的资源，通过网络使用其他网站图片

实例：

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location ~*/(css|img|js) {
	valid_referers 192.168.44.101;
    if ($invalid_referer) {
        return 403;
    }
    root html;
}

返回错误页面：

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location ~*/(css|img|js) {
	valid_referers 192.168.44.101;
    if ($invalid_referer) {
        return 401;
        #return /401.html; 这个不用额外配置，更简洁
    }
    root html;
}
error_page 401 /401.html
location = /401.html{
	root html;
}

结合rewrite返回报错图片：

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location ~*/(css|img|js) {
	valid_referers 192.168.44.101;
    if ($invalid_referer) {
    	#图片在html/img目录下
    	rewrite ^/ /img/x.png break;
    }
    root html;
}

curl

一个非常实用的、用来与服务器之间传输数据的工具。

可以使用curl测试Nginx是否配置成功：

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#-e表示带引用，即设置Rerferer，-I表示显示响应头信息
curl -e "http://baidu.com" -I http://192.168.44.101/img/logo.png

配置高可用

手动安装Keepalived：

[下载地址](Keepalived for Linux)；使用 ./configure 编译安装

如报错需要安装依赖：

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yum install openssl-devel

yum安装：

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yum install -y keepalived

使用yum安装后配置文件在/etc/keepalived/keepalived.conf

最小配置（两台Nginx）：

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! Configuration File for keepalived
global_defs {
	#组中的id
    router_id lb111
}
#名字随意
vrrp_instance atguigu {
    state MASTER
    #配置网卡信息，通过ip addr查看
    interface ens33
    virtual_router_id 51
    #优先级
    priority 100
    advert_int 1
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass 1111
    }
    virtual_ipaddress {
    	#虚拟ip（vip）用于接收请求
        192.168.44.200
    }
}
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! Configuration File for keepalived
global_defs {
    router_id lb110
}
#名字随意
vrrp_instance atguigu {
    state BACKUP
    interface ens33
    virtual_router_id 51
    priority 50
    advert_int 1
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass 1111
    }
    virtual_ipaddress {
        192.168.44.200
    }
}

Keepalived根据检测到多台机器上的Keepalived进程来判断机器是否宕机，不能查看Nginx是否出异常，我们可以写脚本将Nginx和Keepalived关联起来。

Https证书

服务器和CA机构以及https的关系：

  1. 服务器首先向CA机构提交资料，被承认后服务器返回客户端的公钥会被CA机构使用私钥进行加密包装为证书
  2. 客户端收到证书后会用操作系统绑定的CA公钥进行解锁，取得服务器发送的公钥
  3. 然后客户端使用服务器的公钥加密对称加密的密钥，之后服务器拿私钥解密，最终服务器与客户端便使用对称加密进行数据传输。

使用阿里云配置实践可以参照

配置环境可以使用OneinStack

BBS系统就是网络论坛，网上有许多优秀的开源项目。

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