本文介绍了Nginx在解决访问不同微服务和轮询访问需求中的作用，详细讲解了Nginx的下载、安装、启动过程，以及在Linux环境下的配置。还探讨了Nginx的命令行参数、配置文件结构，特别是反向代理、负载均衡和动静分离的配置实例，帮助读者理解Nginx在分布式微服务架构中的位置。
先看2个实际需求，引出Nginx
需求1：访问不同微服务
需求2：轮询访问服务
解决方案：Nginx
反向代理
负载均衡
动静分离
高可用集群
Nginx 在分布式 微服务 架构的位置
基本介绍
Nginx是什么？能干什么
Nginx 下载&安装&启动
下载
安装
安装Linux，登录Linux
ping www.baidu.com
具体安装步骤
1.搭建gcc环境
yum -y install gcc-c++ pcre pcre-devel zlib zlib-devel openssl openssl-devel
2.将nginx-1.20.2.tar.gz 上传到Linux /opt目录
3.切换到/opt目录，解压nginx-1.20.2.tar.gz
tar -zxvf nginx-1.20.2.tar.gz
3.1将解压后的文件放到指定位置
mv nginx-1.20.2 /usr/local/nginx
4.进入文件目录
cd /usr/local/nginx
5.配置nginx路径
./configure --prefix=/usr/local/nginx --pid-path=/var/run/nginx/nginx.pid --lock-path=/var/lock/nginx.lock --error-log-path=/var/log/nginx/error.log --http-log-path=/var/log/nginx/access.log --with-http_gzip_static_module --http-client-body-temp-path=/var/temp/nginx/client --http-proxy-temp-path=/var/temp/nginx/proxy --http-fastcgi-temp-path=/var/temp/nginx/fastcgi --http-uwsgi-temp-path=/var/temp/nginx/uwsgi --http-scgi-temp-path=/var/temp/nginx/scgi --conf-path=/usr/local/nginx/nginx.conf
6.补全nginx配置目录
mkdir /var/temp/nginx -p
7.编译并安装
make && make install
8.测试配置与nginx是否正常，当出现successful即可
./sbin/nginx -t
9.启动nginx
./sbin/nginx -c nginx.conf
10.查看进程/或端口
ps -ef | grep nginx
验证是否安装成功
设置防火墙，让Windows访问Nginx
具体配置
-
查看开放的端口号
firewall-cmd --list-all -
设置开放的端口号
firewall-cmd --add-service=http --permanent
firewall-cmd --add-service=80/tcp --permanent -
重启防火墙
firewall-cmd --reload
Nginx 命令行参数
指令说明
使用演示
- 启动 /usr/local/nginx/sbin/nginx -c nginx.conf
- 停止 /usr/local/nginx/sbin/nginx -s stop
- 重新加载(不需要重启) /usr/local/nginx/sbin/nginx -s reload
- 查看版本 /usr/local/nginx/sbin/nginx -v
- 查看版本，配置参数 /usr/local/nginx/sbin/nginx -V
nginx.conf 配置文件
基本说明
Nginx的配置文件位置
多说一句：使用 /usr/local/nginx/sbin/nginx 启动Nginx，默认用的是安装目录\nginx.conf 配置文件
作用：完成对Nginx的各种配置，包括端口，并发数，重写规则等
nginx.conf组成
全局块
events 块
http 块
nginx.conf 详细文档
详细内容
#Nginx用户及组：用户 组。window下不指定
#user nobody;
#工作进程：数目。根据硬件调整，通常等于CPU数量或者2倍于CPU。
worker_processes 1;
#错误日志：存放路径。
#error_log logs/error.log;
#error_log logs/error.log notice;
#error_log logs/error.log info;
#pid(进程标识符)：存放路径
pid /usr/local/nginx/logs/nginx.pid;
#一个进程能打开的文件描述符最大值，理论上该值因该是最多能打开的文件数除以进程数。
#但是由于nginx负载并不是完全均衡的，所以这个值最好等于最多能打开的文件数。
#LINUX系统可以执行 sysctl -a | grep fs.file 可以看到linux文件描述符。
worker_rlimit_nofile 65535;
events {
#使用epoll的I/O 模型。linux建议epoll，FreeBSD建议采用kqueue，window下不指定。
use epoll;
#单个进程最大连接数（最大连接数=连接数*进程数）
worker_connections 1024;
#客户端请求头部的缓冲区大小。这个可以根据你的系统分页大小来设置，
#一般一个请求头的大小不会超过1k，不过由于一般系统分页都要大于1k，所以这里设置为分页大小。
#client_header_buffer_size 4k;
}
http {
#设定mime类型,类型由mime.type文件定义
include mime.types;
default_type application/octet-stream;
#日志格式设置
#log_format main '$remote_addr - $remote_user [$time_local] "$request" '
# '$status $body_bytes_sent "$http_referer" '
# '"$http_user_agent" "$http_x_forwarded_for"';
#用了log_format指令设置了日志格式之后，需要用access_log指令指定日志文件的存放路径
#记录了哪些用户，哪些页面以及用户浏览器、ip和其他的访问信息
#access_log logs/host.access.log main;
#access_log logs/host.access.404.log log404;
#服务器名字的hash表大小
server_names_hash_bucket_size 128;
#客户端请求头缓冲大小。
#nginx默认会用client_header_buffer_size这个buffer来读取header值，
#如果header过大，它会使用large_client_header_buffers来读取。
#如果设置过小HTTP头/Cookie过大 会报400 错误 nginx 400 bad request
#如果超过buffer，就会报HTTP 414错误(URI Too Long)
#nginx接受最长的HTTP头部大小必须比其中一个buffer大
#否则就会报400的HTTP错误(Bad Request)
#client_header_buffer_size 32k;
#large_client_header_buffers 4 32k;
#隐藏ngnix版本号
#server_tokens off;
#忽略不合法的请求头
#ignore_invalid_headers on;
#让 nginx 在处理自己内部重定向时不默认使用 server_name设置中的第一个域名
#server_name_in_redirect off;
#客户端请求体的大小
#client_body_buffer_size 8m;
#开启文件传输，一般应用都应设置为on；若是有下载的应用，则可以设置成off来平衡网络I/O和磁盘的I/O来降低系统负载
sendfile on;
#告诉nginx在一个数据包里发送所有头文件，而不一个接一个的发送。
#tcp_nopush on;
#tcp_nodelay off 会增加通信的延时，但是会提高带宽利用率。在高延时、数据量大的通信场景中应该会有不错的效果
#tcp_nodelay on，会增加小包的数量，但是可以提高响应速度。在及时性高的通信场景中应该会有不错的效果
tcp_nodelay on;
#长连接超时时间，单位是秒
keepalive_timeout 65;
#gzip模块设置，使用 gzip 压缩可以降低网站带宽消耗，同时提升访问速度。
#gzip on; #开启gzip
#gzip_min_length 1k; #最小压缩大小
#gzip_buffers 4 16k; #压缩缓冲区
#gzip_http_version 1.0; #压缩版本
#gzip_comp_level 2; #压缩等级
#gzip_types text/plain text/css text/xml text/javascript application/json application/x-javascript application/xml application/xml+rss;#压缩类型
#负载均衡
#max_fails为允许请求失败的次数，默认为1
#weight为轮询权重，根据不同的权重分配可以用来平衡服务器的访问率。
# upstream myServer{
# server 192.168.247.129:8080 max_fails=3 weight=2;
# server 192.168.247.129:8081 max_fails=3 weight=4;
# }
#server {
# listen 80;
#
# #IP/域名可以有多个，用空格隔开
# server_name 192.168.247.129;
# #server_name www.test.com;
#
# #charset koi8-r;
#
# #access_log logs/host.access.log main;
#
# #反向代理配置，
# #将所有请求为www.test.com的请求全部转发到upstream中定义的目标服务器中。
# location / {
#
# #此处配置的域名必须与upstream的域名一致，才能转发。
# proxy_pass http://myServer;
# #proxy_pass http://192.168.247.129:8080;
#
# proxy_connect_timeout 20; #nginx跟后端服务器连接超时时间(代理连接超时)
#
# #client_max_body_size 10m; #允许客户端请求的最大单文件字节数
# #client_body_buffer_size 128k; #缓冲区代理缓冲用户端请求的最大字节数
# #proxy_send_timeout 300; #后端服务器数据回传时间(代理发送超时)
# #proxy_read_timeout 300; #连接成功后，后端服务器响应时间(代理接收超时)
# #proxy_buffer_size 4k; #设置代理服务器（nginx）保存用户头信息的缓冲区大小
# #proxy_buffers 4 32k; #proxy_buffers缓冲区，网页平均在32k以下的话，这样设置
# #proxy_busy_buffers_size 64k; #高负荷下缓冲大小（proxy_buffers*2）
# #proxy_temp_file_write_size 64k; #设定缓存文件夹大小，大于这个值，将从upstream服务器传
#
# root html;
#
# #定义首页索引文件的名称
# index index.html index.htm;
# }
#
# #动静分离 静态资源走linux 动态资源走tomcat
# # 注意 /source/image/下面寻找资源
# location /image/ {
# root /source/;
# autoindex on;
# }
#
#
# # 出现50x错误时，使用/50x.html页返回给客户端
# error_page 500 502 503 504 /50x.html;
# location = /50x.html {
# root html;
# }
#}
#下面是配置生产环境中既支持HTTP又支持HTTPS,保证用户在浏览器中输入HTTP也能正常访问
# SSL证书 配置
ssl_certificate cert/yphtoy.com.pem; #加密证书路径
ssl_certificate_key cert/yphtoy.com.key; #加密私钥路径
ssl_protocols TLSv1 TLSv1.1 TLSv1.2; #加密协议
ssl_session_cache shared:SSL:1m; #加密访问缓存设置,可以大大提高访问速度
ssl_session_timeout 10m; #加密访问缓存过期时间
ssl_ciphers HIGH:!aNULL:!MD5; #加密算法
ssl_prefer_server_ciphers on; #是否由服务器决定采用哪种加密算法
# 负载均衡
upstream api_upstream
{
server 127.0.0.1:8080 max_fails=3 weight=1;
server 127.0.0.1:8081 max_fails=3 weight=1;
}
#api 接口(兼容HTTP)
server{
listen 80;
server_name api.test.com;
# 301重定向跳转到HTTPS接口
return 301 https://$server_name$request_uri;
error_page 500 502 503 504 /50x.html;
location = /50x.html {
root html;
}
}
#api 接口(兼容HTTPS)
server{
listen 443 ssl;
server_name api.test.com;
location / {
root html;
index index.html index.htm;
proxy_pass http://api_upstream;
#语法： proxy_cookie_path oldpath replacepath;
#oldpath就是你要替换的路径 replacepath 就是要替换的值
#作用：同一个web服务器下面多个应用之间能获取到cookie
proxy_cookie_path /api/ /;
#服务端接收的请求头Cooke值不变
proxy_set_header Cookie $http_cookie;
}
}
#管理后台端(兼容HTTP)
server{
listen 80;
server_name manage.test.com;
# 301重定向跳转到HTTPS接口
return 301 https://$server_name/$request_uri;
error_page 500 502 503 504 /50x.html;
location = /50x.html{
root html
}
}
#管理后台端(兼容HTTPS)
server{
listen 443 ssl;
server_name manage.test.com;
location / {
root /home/test/web/dist
index /index.html;
#语法：try_files 【$uri】 【 $uri/】 【参数】
#当用户请求https://manage.test.com/login时，
#一.如果配置了上面的默认index,会依次请求
#1./home/test/web/dist/login 查找有没有login这个文件，没有的话
#2./home/test/web/dist/index.html 有就直接返回
#二.如果没有配置了上面的默认index或者配置了没有找到对应的资源,会依次请求
#1./home/test/web/dist/login 查找有没有login这个文件，没有的话
#2./home/test/web/dist/login/ 查找有没有login这个目录，没有的话
#3.请求https://manage.test.com/index.html nginx内部做了一个子请求
#三.总的来说,index的优先级比try_files高,请求会先去找index配置,这里最后一个参数必须存在
try_files $uri $uri/ /index.html;
#解决跨域问题
#允许跨域请求地址(*表示全部,但是无法满足带cookie请求,因为cookie只能在当前域请求)
add_header Access-Control-Allow-Origin $http_origin;
#允许接收cookie和发送cookie
add_header Access-Control-Allow-Credentials 'true';
#允许请求的方法
add_header Access-Control-Allow-Methods 'GET,POST,DELETE,PUT,OPTIONS';
#允许请求头（Content-Type:请求数据/媒体类型 x-requested-with:判断请求是异步还是同步 自定义header 比如 token）
add_header Access-Control-Allow-Headers $http_access_control_request_headers;
#浏览器缓存请求头信息,1800秒内,只会有1次请求，不会出现"OPTIONS"预请求,节约资源
#add_header Access-Control-Max-Age '1800';
if ($request_method = 'OPTIONS') {
return 204;
}
#服务端HttpServletRequest可以获得用户的真实ip
proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
#服务端HttpServletRequest可以获得用户的真实ip和经过的每一层代理服务器的ip
proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
#服务端接收的请求头Host值不变
proxy_set_header Host $http_host;
proxy_set_header X-Nginx-Proxy true;
}
}
}
nginx.conf讲解
一张图说明nginx.conf结构
全局快：
配置影响nginx全局的指令，如：用户组，nginx进程pid存放路径，日志存放路径，配置文件引入，允许生成worker process数等
events 块：
配置影响nginx服务器或与用户的网络连接，如：每个进程的最大连接数，选取哪张事件驱动模型处理连接请求，是否允许同时接受多个网络连接，开启多个网络连接序列化等。
http 块：
可以嵌套多个server，配置代理，缓存，日志定义等绝大多数功能和第三方模块配置，如文件引入，mime-type定义，日志自定义，是否使用sendfile传输文件，连接超时时间，单连接请求等
http 全局块：如upstream，错误页面，连接超时等
server块 配置虚拟主机的相关参数，一个http中可以有多个server
location 配置请求的路由，已经各种页面的处理情况
全局块
说明
简单分析
events 块
说明
简单分析
http 块
说明
http 全局块
server 块
反向代理-快速入门
需求说明/图解
反向代理配置-思路分析/图解
实现步骤
修改 C:\Windows\System32\drivers\etc\hosts 配置虚拟主机名
修改 安装目录\nginx.conf
小技巧如何查看nginx.conf 的配置错误
完成测试
主要事项和细节
返向代理配置-Location实例
需求说明/图解
方向代理配置-思路分析/图解
Location语法规则
Location规则
语法规则： location [=||*|^~] /uri/ {… }
首先匹配 =，其次匹配^~,其次是按文件中顺序的正则匹配，最后是交给 /通用匹配。当有匹配成功时候，停止匹配，按当前匹配规则处理请求。
| 符号 | 含义 |
|---|---|
| = | = 开头表示精确匹配 |
| ^~ | ^~开头表示uri以某个常规字符串开头，理解为匹配 url路径即可。nginx不对url做编码，因此请求为/static/20%/aa，可以被规则^~ /static/ /aa匹配到（注意是空格） |
| ~ | ~ 开头表示区分大小写的正则匹配 |
| ~* | ~* 开头表示不区分大小写的正则匹配 |
| !~ 和 !~* | !~ 和 !~*分别为区分大小写不匹配及不区分大小写不匹配的正则 |
| / | 用户所使用的代理（一般为浏览器） |
| $http_x_forwarded_for | 可以记录客户端IP，通过代理服务器来记录客户端的ip地址 |
| $http_referer | 可以记录用户是从哪个链接访问过来的 |
匹配规则示例：
location = / {
#规则A
}
location = /login {
#规则B
}
location ^~ /static/ {
#规则C
}
location ~ \.(gif|jpg|png|js|css)$ {
#规则D
}
location ~* \.png$ {
#规则E
}
location !~ \.xhtml$ {
#规则F
}
location !~* \.xhtml$ {
#规则G
}
location / {
#规则H
}
那么产生的效果如下:
- 访问根目录/，比如http://localhost/将匹配规则A
- 访问 http://localhost/login 将匹配规则B，http://localhost/register则匹配规则H
- 访问 http://localhost/static/a.html 将匹配规则C
- 访问 http://localhost/a.gif,http://localhost/b.jpg 将匹配规则D和规则E，但是规则D顺序优先，规则E不起作用，而http://localhost/static/c.png则优先匹配到规则C
- 访问 http://localhost/a.PNG 则匹配规则E，而不会匹配规则D，因为规则E不区分大小写。
- 访问 http://localhost/a.xhtml 不会匹配规则F和规则G，http://localhost/a.XHTML不会匹配规则G，因为不区分大小写。规则F，规则G属于排除法，符合匹配规则但是不会匹配到，所以想想看实际应用中哪里会用到。
- 访问 http://localhost/category/id/1111 则最终匹配到规则H，因为以上规则都不匹配，这个时候应该是nginx转发请求给后端应用服务器，比如FastCGI（PHP），tomcat（jsp），nginx作为方向代理服务器存在。
实际常用规则
直接匹配网站根，通过域名访问网站首页比较频繁，使用这个会加速处理。
这里是直接转发给后端应用服务器了，也可以是一个静态首页。
第一个必选规则
location = / {
proxy_passhttp://tomcat:8080/index
}
第二个必选规则是处理静态文件请求，这是nginx作为http服务器的强项
location ^~ /static/ {
# 请求/static/a.txt 将被映射到实际目录文件:/webroot/res/static/a.txt
root /webroot/res/;
}
location ~* \.(gif|jpg|jpeg|png|css|js|ico)${
root /webroot/res/;
}
第三个规则就是通用规则，用来转发动态请求到后端应用服务器
非静态文件请求就默认是动态请求，自己根据实际把握
毕竟目前的一些框架的流行，带.php,.jsp后缀的情况很少了
location / {
proxy_pass http://tomcat:8080/
}
Location解析过程
第一个必选规则
总结：
1、 先判断精准命中，如果命中，立即返回结果并结束解析过程。
2、 判断普通命中，如果有多个命中，“记录”下来“最长”的命中结果（记录但不结束，最长的为准）。
3、 继续判断正则表达式的解析结果，按配置里的正则表达式顺序为准，由上至下开始匹配，一旦匹配成功1个，立即返回结果，并结束解析过程。
4、 普通命中顺序无所谓，是因为按命中的长短来确定。正则命中，顺序有所谓，因为是从前入往后命中的。
5、= 的精确匹配优先级最高，无论放置的顺序如何，它都将优先被匹配并执行。 / 为默认匹配，即如果没有匹配上其他的location，则最后匹配默认匹配的部分。
实现步骤
修改 C:\Windows\System32\drivers\etc\hosts 配置虚拟机名
修改 安装目录\nginx.conf
在Linux的Tomcat 创建 webapps\product\hi.html
在windows的Tomcat 创建 webapps\member\hi.html
测试
负载均衡-配置实例
需求说明/图解
负载均衡配置-思路分析
负载均衡配置规则
实现步骤
修改 C:Windows\System32\drivers\etc\hosts 配置虚拟主机名
修改安装目录\nginx.conf
在Linux的Tomcat8080 创建 webapp\search\look.html
在Linux下重新安装一份Tomcat,并将端口修改成8081
linux 防火墙打开 80端口，保证外网可以访问
完成测试
注意事项和避免的坑
几个小实验
文档: Nginx的upstream配置技巧
动静分离-应用实例
什么是动静分离
需求说明/图解
动静配置-思路分析/图解
动静分离步骤
location ^~ /static/ {
# 请求/static/a.txt 将被映射到实际目录文件:/webroot/res/static/a.txt
root /webroot/res/;
}
location ~* \.(gif|jpg|jpeg|png|css|js|ico)${
root /webroot/res/;
}
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