Operation DAY03（ Nginx代理服务器 、 Nginx优化）

最新推荐文章于 2022-05-11 19:41:33 发布
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分类专栏： tedu # operation 文章标签： nginx 运维 memcached
版权声明：本文为博主原创文章，遵循 CC 4.0 BY-SA 版权协议，转载请附上原文出处链接和本声明。
本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/m0_51627713/article/details/120504053
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本文详细介绍了如何使用Nginx实现Web反向代理，包括配置轮询策略、设置服务器权重、处理故障及自定义错误页面。此外，还展示了Nginx作为TCP/UDP调度器的配置，并讨论了Nginx的性能优化，如提升并发量、处理长头部请求和缓存策略。最后，文章提供了常见问题的解决方案，如错误页面定制、查看服务器状态和调整系统参数来提升处理性能。

摘要生成于 C知道 ，由 DeepSeek-R1 满血版支持， 前往体验 >

案例1：Nginx反向代理
案例2：Nginx的TCP/UDP调度器
案例3：Nginx常见问题处理

1 案例1：Nginx反向代理

1.1 问题
使用Nginx实现Web反向代理功能，实现如下功能：

  • 后端Web服务器两台，可以使用httpd实现
  • Nginx采用轮询的方式调用后端Web服务器
  • 两台Web服务器的权重要求设置为不同的值
  • 最大失败次数为1，失败超时时间为30秒

1.2 方案
使用4台RHEL7虚拟机，其中一台作为Nginx代理服务器，该服务器需要配置两块网卡，IP地址分别为192.168.4.5和192.168.2.5，两台Web服务器IP地址分别为192.168.2.100和192.168.2.200。客户端测试主机IP地址为192.168.4.10。如图-1所示。
在这里插入图片描述

图-1

1.3 步骤
实现此案例需要按照如下步骤进行。

步骤一：部署实施后端Web服务器

1）部署后端Web1服务器

后端Web服务器可以简单使用yum方式安装httpd实现Web服务，为了可以看出后端服务器的不同，可以将两台后端服务器的首页文档内容设置为不同的内容。

[root@web1 ~]# yum  -y  install  httpd
[root@web1 ~]# echo "192.168.2.100" > /var/www/html/index.html
[root@web1 ~]# systemctl restart httpd

2）部署后端Web2服务器

[root@web2 ~]# yum  -y  install  httpd
[root@web2 ~]# echo "192.168.2.200" > /var/www/html/index.html
[root@web2 ~]# systemctl restart httpd

步骤二：配置Nginx服务器，添加服务器池，实现反向代理功能

1）修改/usr/local/nginx/conf/nginx.conf配置文件

[root@proxy ~]# vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
.. ..
http {
.. ..
#使用upstream定义后端服务器集群，集群名称任意(如webserver)
#使用server定义集群中的具体服务器和端口
upstream webserver {
                server 192.168.2.100:80;
                server 192.168.2.200:80;
        }
.. ..
server {
        listen        80;
        server_name  localhost;
            location / {
#通过proxy_pass将用户的请求转发给webserver集群
            proxy_pass http://webserver;
        }
}

2）重新加载配置

[root@proxy ~]# /usr/local/nginx/sbin/nginx -s reload
#请先确保nginx是启动状态，否则运行该命令会报错,报错信息如下：
#[error] open() "/usr/local/nginx/logs/nginx.pid" failed (2: No such file or directory)

3）客户端使用浏览器访问代理服务器测试轮询效果

[root@client ~]# curl http://192.168.4.5            //使用该命令多次访问查看效果
[root@client ~]# curl http://192.168.4.5            //使用该命令多次访问查看效果

步骤三：配置upstream服务器集群池属性

1）设置失败次数，超时时间，权重

weight可以设置后台服务器的权重，max_fails可以设置后台服务器的失败次数，fail_timeout可以设置后台服务器的失败超时时间。

[root@proxy ~]# vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
.. ..
http {
.. ..
upstream webserver {
                server 192.168.2.100 weight=1 max_fails=1 fail_timeout=30;
                server 192.168.2.200 weight=2 max_fails=2 fail_timeout=30;
                server 192.168.2.101 down;
        }
#weight设置服务器权重值，默认值为1
#max_fails设置最大失败次数，测试服务器几次才确认服务器失败
#fail_timeout设置失败超时时间，单位为秒
#down标记服务器已关机，不参与集群调度
.. ..
server {
        listen        80;
        server_name  localhost;
            location / {
            proxy_pass http://webserver;
        }
}

2）重新加载配置

[root@proxy ~]# /usr/local/nginx/sbin/nginx -s reload
#请先确保nginx是启动状态，否则运行该命令会报错,报错信息如下：
#[error] open() "/usr/local/nginx/logs/nginx.pid" failed (2: No such file or directory)

3）关闭一台后端服务器（如web1）

[root@web1 ~]# systemctl stop httpd

4）客户端使用浏览器访问代理服务器测试轮询效果

[root@client ~]# curl http://192.168.4.5            //使用该命令多次访问查看效果

5）再次启动后端服务器的httpd（如web1）

[root@web1 ~]# systemctl start httpd

6）客户端再次使用浏览器访问代理服务器测试轮询效果

[root@client ~]# curl http://192.168.4.5            //使用该命令多次访问查看效果

步骤三：配置upstream服务器集群的调度算法

1）设置相同客户端访问相同Web服务器

[root@proxy ~]# vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
.. ..
http {
.. ..
upstream webserver {
#通过ip_hash设置调度规则为：相同客户端访问相同服务器
                 ip_hash;
                server 192.168.2.100 weight=1 max_fails=2 fail_timeout=10;
                server 192.168.2.200 weight=2 max_fails=2 fail_timeout=10;
        }
.. ..
server {
        listen        80;
        server_name  www.tarena.com;
            location / {
            proxy_pass http://webserver;
        }
}

2）重新加载配置

[root@proxy ~]# /usr/local/nginx/sbin/nginx -s reload
#请先确保nginx是启动状态，否则运行该命令会报错,报错信息如下：
#[error] open() "/usr/local/nginx/logs/nginx.pid" failed (2: No such file or directory)

3）客户端使用浏览器访问代理服务器测试轮询效果

[root@client ~]# curl http://192.168.4.5            //使用该命令多次访问查看效果

2 案例2：Nginx的TCP/UDP调度器

2.1 问题
使用Nginx实现TCP/UDP调度器功能，实现如下功能：

  • 后端SSH服务器两台
  • Nginx编译安装时需要使用–with-stream，开启ngx_stream_core_module模块
  • Nginx采用轮询的方式调用后端SSH服务器

2.2 方案
使用4台RHEL7虚拟机，其中一台作为Nginx代理服务器，该服务器需要配置两块网卡，IP地址分别为192.168.4.5和192.168.2.5，两台SSH服务器IP地址分别为192.168.2.100和192.168.2.200。客户端测试主机IP地址为192.168.4.10。如图-2所示。

在这里插入图片描述

图-2

2.3 步骤
实现此案例需要按照如下步骤进行。

步骤一：部署支持4层TCP/UDP代理的Nginx服务器

1）部署nginx服务器

编译安装必须要使用–with-stream参数开启4层代理模块。

[root@proxy ~]# yum -y install gcc pcre-devel openssl-devel        //安装依赖包
[root@proxy ~]# tar  -xf   nginx-1.12.2.tar.gz
[root@proxy ~]# cd  nginx-1.12.2
[root@proxy nginx-1.12.2]# ./configure   \
> --with-http_ssl_module        \                        //开启SSL加密功能
> --with-stream                                       //开启4层反向代理功能
[root@proxy nginx-1.12.2]# make && make install           //编译并安装

步骤二：配置Nginx服务器，添加服务器池，实现TCP/UDP反向代理功能

1）修改/usr/local/nginx/conf/nginx.conf配置文件

[root@proxy ~]# vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
stream {
            upstream backend {
               server 192.168.2.100:22;            //后端SSH服务器的IP和端口
               server 192.168.2.200:22;
}
            server {
                listen 12345;                    //Nginx监听的端口
                 proxy_pass backend;
             }
}
http {
.. ..
}

2）重新加载配置

[root@proxy ~]# /usr/local/nginx/sbin/nginx -s reload
#请先确保nginx是启动状态，否则运行该命令会报错,报错信息如下：
#[error] open() "/usr/local/nginx/logs/nginx.pid" failed (2: No such file or directory)

3）客户端使用访问代理服务器测试轮询效果

[root@client ~]# ssh 192.168.4.5 -p 12345        
    //使用该命令多次访问查看效果

3 案例3：Nginx常见问题处理

3.1 问题
本案例要求对Nginx服务器进行适当优化，解决如下问题，以提升服务器的处理性能：

如何自定义返回给客户端的404错误页面
如何查看服务器状态信息
如果客户端访问服务器提示“Too many open files”如何解决
如何解决客户端访问头部信息过长的问题
如何让客户端浏览器缓存数据

客户机访问此Web服务器验证效果：

使用ab压力测试软件测试并发量
编写测试脚本生成长头部信息的访问请求
客户端访问不存在的页面，测试404错误页面是否重定向

3.2 步骤
实现此案例需要按照如下步骤进行。

步骤一：自定义报错页面

1）优化前，客户端使用浏览器访问不存在的页面，会提示404文件未找到

[root@client ~]# firefox http://192.168.4.5/xxxxx      
  //访问一个不存在的页面

2）修改Nginx配置文件，自定义报错页面

[root@proxy ~]# vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
.. ..
        charset utf-8;       //仅在需要中文时修改该选项
error_page   404  /404.html;    //自定义错误页面
.. ..
[root@proxy ~]# vim /usr/local/nginx/html/404.html     
   //生成错误页面
Oops,No NO no page …
[root@proxy ~]# nginx -s reload
#请先确保nginx是启动状态，否则运行该命令会报错,报错信息如下：
#[error] open() "/usr/local/nginx/logs/nginx.pid" failed (2: No such file or directory)

3）优化后，客户端使用浏览器访问不存在的页面，会提示自己定义的40x.html页面

[root@client ~]# firefox http://192.168.4.5/xxxxx        //访问一个不存在的页面

4）常见http状态码

常见http状态码可用参考表-1所示。

表－1 主机列表
在这里插入图片描述

步骤二：如何查看服务器状态信息（非常重要的功能）

1）编译安装时使用–with-http_stub_status_module开启状态页面模块

[root@proxy ~]# tar  -zxvf   nginx-1.12.2.tar.gz
[root@proxy ~]# cd  nginx-1.12.2
[root@proxy nginx-1.12.2]# ./configure   \
> --with-http_ssl_module        //开启SSL加密功能
> --with-stream                   //开启TCP/UDP代理模块
> --with-http_stub_status_module        //开启status状态页面
[root@proxy nginx-1.12.2]# make && make install   
 //编译并安装

2）启用Nginx服务并查看监听端口状态

ss命令可以查看系统中启动的端口信息，该命令常用选项如下：

-a显示所有端口的信息

-n以数字格式显示端口号

-t显示TCP连接的端口

-u显示UDP连接的端口

-l显示服务正在监听的端口信息，如httpd启动后，会一直监听80端口

-p显示监听端口的服务名称是什么（也就是程序名称）

注意：在RHEL7系统中可以使用ss命令替代netstat命令，功能一样，选项一样。

[root@proxy ~]# /usr/local/nginx/sbin/nginx
[root@proxy ~]# netstat  -anptu  |  grep nginx
tcp        0        0 0.0.0.0:80        0.0.0.0:*        LISTEN        10441/nginx
[root@proxy ~]# ss  -anptu  |  grep nginx

3）修改Nginx配置文件，定义状态页面

[root@proxy ~]# cat /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
… …
location /status {
                stub_status on;
                 #allow IP地址;
                 #deny IP地址;
        }
… …
[root@proxy ~]# /usr/local/nginx/sbin/nginx -s reload

4）优化后，查看状态页面信息

[root@proxy ~]# curl  http://192.168.4.5/status
Active connections: 1 
server accepts handled requests
 10 10 3 
Reading: 0 Writing: 1 Waiting: 0

Active connections：当前活动的连接数量。

Accepts：已经接受客户端的连接总数量。

Handled：已经处理客户端的连接总数量。

（一般与accepts一致，除非服务器限制了连接数量）。

Requests：客户端发送的请求数量。

Reading：当前服务器正在读取客户端请求头的数量。

Writing：当前服务器正在写响应信息的数量。

Waiting：当前多少客户端在等待服务器的响应。

步骤三：优化Nginx并发量

1）优化前使用ab高并发测试

[root@proxy ~]# ab -n 2000 -c 2000 http://192.168.4.5/
Benchmarking 192.168.4.5 (be patient)
socket: Too many open files (24)     //提示打开文件数量过多

2）修改Nginx配置文件，增加并发量

[root@proxy ~]# vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
.. ..
worker_processes  2;                    //与CPU核心数量一致
events {
worker_connections 65535;        //每个worker最大并发连接数
}
.. ..
[root@proxy ~]# /usr/local/nginx/sbin/nginx -s reload

3）优化Linux内核参数（最大文件数量）

[root@proxy ~]# ulimit -a                        //查看所有属性值
[root@proxy ~]# ulimit -Hn 100000                //设置硬限制（临时规则）
[root@proxy ~]# ulimit -Sn 100000                //设置软限制（临时规则）
[root@proxy ~]# vim /etc/security/limits.conf
    .. ..
*               soft    nofile            100000
*               hard    nofile            100000
#该配置文件分4列，分别如下：
#用户或组    硬限制或软限制    需要限制的项目   限制的值

4）优化后测试服务器并发量（因为客户端没调内核参数，所以在proxy测试）

[root@proxy ~]# ab -n 2000 -c 2000 http://192.168.4.5/

步骤四：优化Nginx数据包头缓存

1）优化前，使用脚本测试长头部请求是否能获得响应

[root@proxy ~]# cat lnmp_soft/buffer.sh 
#!/bin/bash
URL=http://192.168.4.5/index.html?
for i in {1..5000}
do
    URL=${URL}v$i=$i
done
curl $URL         //经过5000次循环后，生成一个长的URL地址栏
[root@proxy ~]# ./buffer.sh
.. ..
<center><h1>414 Request-URI Too Large</h1></center>   
     //提示头部信息过大

2）修改Nginx配置文件，增加数据包头部缓存大小

[root@proxy ~]# vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
.. ..
http {
client_header_buffer_size    1k;        //默认请求包头信息的缓存    
large_client_header_buffers  4 4k;        //大请求包头部信息的缓存个数与容量
.. ..
}
[root@proxy ~]# /usr/local/nginx/sbin/nginx -s reload

3）优化后，使用脚本测试长头部请求是否能获得响应

[root@proxy ~]# cat buffer.sh 
#!/bin/bash
URL=http://192.168.4.5/index.html?
for i in {1..5000}
do
    URL=${URL}v$i=$i
done
curl $URL
[root@proxy ~]# ./buffer.sh

步骤五：浏览器本地缓存静态数据

1）使用Firefox浏览器查看缓存

以Firefox浏览器为例，在Firefox地址栏内输入about:cache将显示Firefox浏览器的缓存信息，如图-3所示，点击List Cache Entries可以查看详细信息。

在这里插入图片描述

图-3

2）清空firefox本地缓存数据，如图-4所示。

在这里插入图片描述

图-4

3）修改Nginx配置文件，定义对静态页面的缓存时间

[root@proxy ~]# vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
server {
        listen       80;
        server_name  localhost;
        location / {
            root   html;
            index  index.html index.htm;
        }
location ~* \.(jpg|jpeg|gif|png|css|js|ico|xml)$ {
expires        30d;      //定义客户端缓存时间为30天
}
}
[root@proxy ~]# cp /usr/share/backgrounds/day.jpg /usr/local/nginx/html
[root@proxy ~]# /usr/local/nginx/sbin/nginx -s reload
#请先确保nginx是启动状态，否则运行该命令会报错,报错信息如下：
#[error] open() "/usr/local/nginx/logs/nginx.pid" failed (2: No such file or directory)

4）优化后，使用Firefox浏览器访问图片，再次查看缓存信息

[root@client ~]# firefox http://192.168.4.5/day.jpg

在firefox地址栏内输入about:cache，查看本地缓存数据，查看是否有图片以及过期时间是否正确。

1 Nginx反向代理如何设置后端服务器组的状态

Nginx可以设置后台服务器组主机的状态，在括号内填写下列不同状态的作用

down （ ）
max_fails （ ）
fail_timeout （ ）
backup （ ）

参考答案

down：表示当前server暂时不参与负载
max_fails：允许请求失败的次数（默认为1）
fail_timeout ：max_fails次失败后，暂停提供服务的时间
backup：备份服务器

2 Nginx实现TCP/UDP调度需要什么模块

参考答案

需要ngx_stream_core_module模块，使用--with-stream可以开启该模块。

3 如何优化提升Nginx并发数量

参考答案

[root@nginx ~]# vim /usr/local/nginx/nginx.conf
.. ..
events {
worker_connections 65535;                //每个worker最大并发连接数
use epoll;
}
[root@nginx ~]# vim /etc/security/limits.conf
.. ..
*             soft    nofile  100000
*             hard    nofile  100000

4 如何使用ab对Web服务器进行压力测试

要求：并发数为1024，总请求数为2048，测试页面为http://www.tarena.com/

参考答案

[root@localhost ~]# ab -c 2048 –n 1024 http://www.tarena.com/

5 使用Nginx如何自定义404错误页面

参考答案

[root@nginx ~]# vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
.. ..
http {
fastcgi_intercept_errors on;         //错误页面重定向
server {
error_page   404  /40x.html;        //自定义404错误页面
        location = /40x.html {
            root   html;
        }
error_page   500 502 503 504  /50x.html;
        location = /50x.html {
            root   html;
        }
}
}
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Fighting_mjtao的博客
07-27 237
1、相同 1、不能实例化 2、如果继承某个抽象类或者实现某个接口，需要实现所有的抽象方法，否则该类仍是抽象来。 2、成员区别            抽象类：(1)成员变量：变量和常量都可以                             (2)成员方法：抽象方法和非抽象方法都可以                         (3)构造方法：可以有           ...
抽象类和接口异同点
weixin_30647065的博客
10-07 104
《大话设计模式》P.357 从表象来说： 1、抽象类可以给出一些成员（非抽象成员）的实现，接口却不包含成员的实现（没有方法体）； 2、抽象类的抽象成员可被子类部分实现，接口的成员需要实现类完全实现； 3、一个类只能继承一个抽象类，但可以实现多个接口。 区分抽象类和接口的三点： 1、类是对对象的抽象；抽象类是对类的抽象；接口是对行为的抽象...
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