Linux从入门到放弃 Nginx

最新推荐文章于 2022-11-27 19:09:27 发布
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分类专栏： nginx 文章标签： 运维 nginx linux centos 负载均衡
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版权

Nginx

0、Nginx中文文档及版本选择

Nginx中文文档地址
Nginx更新日志地址

1.13.x、1.15.x、1.17.x系列是开发版本
1.12.x、1.14.x、1.16.x系列是稳定版本

2016-04-26	
nginx-1.10.0稳定版本已经发布

2017-04-12	
nginx-1.12.0已经发布了稳定的版本

2018-04-17	
nginx-1.14.0已经发布了稳定的版本

2019-04-23	
nginx-1.16.0已经发布了稳定的版本

2020-04-21	
nginx-1.18.0已经发布了稳定的版本

1、Nginx概念

nginx是一个高性能http和反向代理web服务器。
占有内存少、并发能力强。
最高支持50000并发数。

1、正向代理

在客户端（浏览器）配置代理服务器。通过代理服务器进行互联网访问。
正向代理

2、反向代理

请求发送到代理服务器，由代理服务器去选择目标服务器获取数据后，返回给客户端。只暴露代理服务器地址，隐藏真是服务器地址。
反向代理

proxy_pass	#反向代理

server {
	linsten 80;
	server_name www.wy.com;

	location ~ /wy/ {
		proxy_pass http://127.0.0.1:8080;
	}
	location ~ /dyp/ {
		proxy_pass http://127.0.0.1:8081;
	}
}
#匹配到URL中含有wy的转发至8080端口。含有dyp的转发到8081端口。

3、负载均衡

单台服务器解决不了，增加服务器数量搭建web集群，将原单台服务器上的请求分发到集群中各个服务器上。
负载均衡
Nginx负载均衡几种策略
1、轮询

http {
...
	upstream server-name {
		server 10.0.0.7:8080;
		server 10.0.0.7:8081;
	}
...
	server {
		location / {
			proxy_pass http://server-name;
			proxy_connect_timeout 10;	#超时时间
		}
	}
}

2、weight 权重

默认为1。权重越高分配的客户端越多。

http {
...
	upstream server-name {
		server 10.0.0.1:8080 weight=1;
		server 10.0.0.2:8080 weight=2;
		server 10.0.0.3:8080 weight=3;
	}
...
	server {
		location / {
			proxy_pass http://server-name;
			proxy_connect_timeout 10;	#超时时间
		}
	}
}

3、ip_hash

采用IP HASH算法，每个ip固定访问一个后端服务器，可以解决session的问题

http {
...
	upstream server-name {
		ip_hash;
		server 10.0.0.1:8080;
		server 10.0.0.2:8080;
		server 10.0.0.3:8080;
	}
...
	server {
		location / {
			proxy_pass http://server-name;
			proxy_connect_timeout 10;	#超时时间
		}
	}
}

4、fair(第三方)

按后端服务器的响应时间来分配请求，响应时间短的有限分配。

http {
...
	upstream server-name {
		server 10.0.0.1:8080;
		server 10.0.0.2:8080;
		server 10.0.0.3:8080;
		fair;
	}
...
	server {
		location / {
			proxy_pass http://server-name;
			proxy_connect_timeout 10;	#超时时间
		}
	}
}

4、动静分离

动态页面和静态页面分别有不同的服务器进行解析。加快解析速度，降低原戴个服务器压力。
动静分离

http {
...
	server {
	...
		location /www {
			root	/data/;
			index index.html;
		}
		location /image{
			root	/data/;
			autoindex	on;
		}
	...
	}
...
}

2、源码安装Nginx

Nginx官方下载
需要依赖：

  1. pcre
    pcre官方下载
curl -O ftp://ftp.pcre.org/pub/pcre/pcre-8.44.zip

解压

unzip pcre-8.44.zip
cd pcre-8.44
yum -y install gcc-c++
./configure
make && make install	#安装
pcre-config --version	#查看版本号
  1. openssl
  2. zlib
yum install -y make zlib zlib-devel gcc-c++ libtool openssl openssl-devel
  1. nginx
curl -O http://nginx.org/download/nginx-1.18.0.tar.gz
tar -xzvf nginx-1.18.0.tar.gz 
cd nginx-1.18.0
./configure 
make && make install
cat >>/etc/profile <<EOF
export PATH=$PATH:/usr/local/nginx/sbin
EOF
. /etc/profile
nginx 
ps -ef | grep nginx
pkill -9 nginx

编译安装nginx并使用systemctl方式管理

cat >/usr/lib/systemd/system/nginx.service <<EOF
[Unit]
Description=nginx
After=network.target
  
[Service]
Type=forking
ExecStart=/usr/local/nginx/sbin/nginx
ExecReload=/usr/local/nginx/sbin/nginx -s reload
ExecStop=/usr/local/nginx/sbin/nginx -s quit
PrivateTmp=true
  
[Install]
WantedBy=multi-user.target
EOF
systemctl daemon-reload

[Unit]:服务的说明
Description:描述服务
After:描述服务类别
[Service]服务运行参数的设置
Type=forking是后台运行的形式
ExecStart为服务的具体运行命令
ExecReload为重启命令
ExecStop为停止命令
PrivateTmp=True表示给服务分配独立的临时空间
[Install]运行级别下服务安装的相关设置，可设置为多用户，即系统运行级别为3

3、Nginx常用命令

cd /usr/local/nginx/sbin/
#启动
./nginx
#停止
./nginx -s stop
#重新加载
./nginx -s reload

4、Nginx配置文件

/usr/local/nginx/conf/nginx.conf	#默认配置文件

第一部分：全局块

从配置文件开始到events块之间的内容。 设置一些影响nginx服务器整体运行的配置指令。

第二部分：events块

nginx服务器与用户的网络连接

第三部分：http块

http全局块：

文件引入、MIME-TYPE定义、日志自定义、连接超时时间、单连接请求书上限等。

upstream模块
server：负载均衡后端服务器的IP或域名，不写端口的话默认是80。高并发场景用域名，再通过DNS进行负载均衡 

weight：后端服务器权重，默认为1，权重越大接收的请求越多。例：weight=5

max_fails：检查节点的健康状态并允许请求失败的次数，达到该次数就将节点下线。默认为1，0表示禁止失败尝试。例：max_fails=2

fail_timeout：max_fails失败次数达到限制后暂停该节点服务的时间，默认是10秒。例：fail_timeout=10s

backup：热备配置，当服务池中所有服务器均出现问题后会自动上线backup服务器

down：标志服务器不可用，不参与负载均衡。这个参数通常配合IP_HASH使用

max_conns：限制最大连接数，通常对后端服务器硬件不一致的情况进行配置

http {
...
	upstream server-name {
		ip_hash;
		server 10.0.0.7:8080 weight=1;
		server 10.0.0.7:8081 weight=1;
	}
...
	server {
		location / {
			proxy_pass http://server-name;
			proxy_connect_timeout 10;	#超时时间
		}
	}
}

server块：

1.全局server块
2.location块
（1）proxy_pass模块

5、Nginx配置高可用集群

keepalived高可用
安装keepalived

yum install -y keepalived

MATER配置keeplaived

cat >/etc/keepalived/keepalived.conf <<EOF
global_defs {     
	router_id lvs01
}
vrrp_script check_nginx {
	script "/scripts/check_nginx.sh"
	nterval 5
}
vrrp_instance VI_1 {
	state MASTER
	interface eth0
	virtual_router_id 50
	priority 100
	advert_int 1
	authentication {
		auth_type PASS
		auth_pass 1111
	}
	virtual_ipaddress {
		10.0.0.4
	}
	track_script {
		check_nginx
	}
}
EOF

cat /scripts/check_nginx.sh

#!/usr/bin/bash

#1.检查nginx进程数量
Nginx_Process_Number=$(ps -C nginx --no-header|wc -l)

#2.判断nginx进程数量
if [ $Nginx_Process_Number -lt 2 ];then

#3.如果进程小于2,则尝试重新启动一次Nginx,并等待2s
	systemctl restart nginx &>/dev/null
		sleep 2
	Nginx_Process_Number=$(ps -C nginx --no-header|wc -l)
	
#4.如果再次执行进程还是小于2,则直接kill掉keeplaived
	if [ $Nginx_Process_Number -lt 2 ];then
		pkill keepalived
	fi
fi

chmod +x /scripts/check_nginx.sh

BACKUP配置keeplaived

cat >/etc/keepalived/keepalived.conf <<EOF
global_defs {
	router_id lvs02
}

vrrp_instance VI_1 {
	state BACKUP
	interface eth0
	virtual_router_id 90
	priority 50
	advert_int 1
	authentication {
		auth_type PASS
		auth_pass 1111
	}
	virtual_ipaddress {
		10.0.0.4
	}
}
EOF

6、Nginx原理

1.nginx启动会产生两个进程MATSER和WORKER。
2.可以产生一个MASTER和多个WORKER进程。
NGINX工作原理
一个master和多个worker优势
(1)可是使用nginx -s reload热部署
(2)每个worker是一个独立进程。如果其中一个worker出现问题，其他worker继续进行争抢，实现请求过程不会造成服务中断。
(3)WORKER进程数量和CPU数量设置相等
发送一个请求会造成2个或4个进程
请求数量
最大并发数：
普通静态页面访问：worker最大连接数*worker进程数/2
反向代理页面访问：worker最大连接数*worker进程数/4

7、Nginx优化

优化思路

nginx响应请求
1.建立socket连接
需要内存支持
2.进程数
一个work进程最多支持1024个进程数

1、socket层面优化

1.Nginx层面优化
（1）优化worker_processes
/usr/local/nginx/conf/nginx.conf
worker_processes	#worker进程数量。根据CPU进程优化。
（2）优化worker_connections
/usr/local/nginx/conf/nginx.conf
worker_connections	#一个worker进程最大连接数。根据内存进行优化
（3）优化keepalive_timeout 0;
/usr/local/nginx/conf/nginx.conf
keepalive_timeout  0;	#一种无状态协议，客户端向服务器发送一个TCP请求，服务端响应完毕后断开连接。控制在2秒以内。
2.系统层面优化
（1）优化somaxconn
该内核参数默认值一般是128（定义了系统中每一个端口最大的监听队列的长度），对于负载很大的服务程序来说大大的不够。一般会将它修改为2048或者更大。
#临时添加
echo 2048 > /proc/sys/net/core/somaxconn 
#永久添加
/etc/sysctl.conf

net.core.somaxconn = 2048	#添加

sysctl -p	#执行
（2）优化tcp_tw_recycle
加快TCP连接的回收
#临时添加
echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/tcp_tw_recycle
#永久添加
/etc/sysctl.conf

tcp_tw_recycle = 1

sysctl -p
（3）优化tcp_tw_reuse
空的TCP是否允许回收利用
#临时添加
echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/tcp_tw_reuse
#永久添加
/etc/sysctl.conf
tcp_tw_reuse = 1

sysctl -p
（4）优化tcp_syncookies
1 表示开启SYN Cookies。当出现SYN等待队列溢出时，启用cookies来处理，可防范少量SYN攻击。
默认为0，表示关闭
#临时添加
echo 0 > /proc/sys/net/ipv4/tcp_syncookies
#永久添加
/etc/sysctl.conf
tcp_syncookies=0

sysctl -p

2、文件方面优化

1.优化worker_rlimit_nofile
优化worker进程最大打开文件数
/usr/local/nginx/conf/nginx.conf
worker_rlimit_nofile 65535;    #添加
2.优化ulimit -n
当前的最大打开文件数
#临时
ulimit -n 65535
#永久
/etc/security/limits.conf 
* soft nofile 65535	#添加
* hard nofile 65535

8、httpd-tools压力测试

1.安装httpd-tools

yum install httpd-tools

ab -n 1000 -c 1000 http://www.wy.com/
-n	总的请求数
-c	并发数
-k	是否开启长连接 

./configure --prefix=/usr/local/nginx --with-http_stub_status_module
make

/usr/local/nginx/conf/nginx.conf
	location /status {
		stub_status on;
		access_log off;
	}

http://www.wy.com/status
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