Nginx服务学习

介绍

1、背景介绍

Nginx(“engine x”) 一个具有高性能的【HTTP】和【反向代理】的【web服务器】。同时也是一个【POP3/SMTP/IMAP代理服务器】。
由伊戈尔-赛索耶夫使用C语言编写。
开源

2、市面上常见的服务器

IIS
- 全称（Internet Information Services）互联网信息服务，微软提供的基于Windows操作系统的互联网基本服务。
tomcat
- tomcat是一个运行Servlet和JSP的WEB应用软件，技术先进、性能稳定、开放源码。
- 但是一个重量级的web服务器，对静态文件和高并发处理较弱。
- 一台tomcat大概处理200-300的并发量、一台nginx可以处理5万左右的并发量。
Apache
Nginx
- 轻量级、高性能
Lighttpd
- 德国开源WEB服务器
- 和nginx一样，都是轻量级、高性能
Google Servers
Weblogic
Webshpere

3、Nginx的优点

速度快、并发量高
1. Nginx之所以有这么高的并发处理能力和这么好的性能原因在于Nginx采用了多进程和I/O多路复用（epoll）的底层实现。
配置简单、扩展性强
高可靠性
1. Nginx采用多进程模式运行，有一个master主进程和N多个worker进程。
2. master主进程可以在某个worker进程出错时，快速去“拉起”新的worker进程提供服务。
热部署
1. Nginx不停止的情况下，对Nginx进行文件升级、更新配置和更换日志文件等功能。
成本低，BSD许可证

4、Nginx常用功能模块

静态资源部署

Rewrite地址重写

正则表达式

反向代理

负载均衡

轮询、加权轮询、ip_hash、url_hash、fair

web缓存

环境部署

高可用的环境

用户认证模块。。。。

Nginx核心组成

Nginx二进制可执行文件

nginx.conf配置文件

error.log错误日志记录

access.log访问记录

一、Nginx基础篇

1、Nginx的安装

wget 命令后面跟nginx的源码下载地址，即可进行下载

创建文件夹命令：

mkdir nginx/core : 如果没有nginx目录，会报错

mkdir -p nginx/core ：如果没有nginx目录，会按照层级递归创建所需目录。

解压缩命令：

tar -zxvf xxx.gz 将xxx.gz解压到当前目录

tar -zxvf xxx.gz -C /tmp/ 将xxx.gz解压到/tmp/目录

打压缩包命令：

tar -zcvf /root/aaa.gz /root/test/ 将/root/test/目录下的内容打压缩包到/root/目录下。

-z gzip压缩

-c 创建压缩包

-v 显示打包压缩解压过程

-f 接着压缩

-t 查看压缩包内容

-x 解压

-C 解压到指定目录

-exclude 指定排除文件或目录不需要打包

进入资源文件中，发现configure目录

./configure 简单的默认配置

部分路径配置：

–prefix=PATH 指向Nginx安装目录，默认/usr/local/nginx

–sbin-path=PATH 指向（执行nginx）程序文件的路径，默认/sbin/nginx

–modules-path=PATH 指向动态模块安装目录

–conf-path=PATH 指向Nginx配置文件nginx.conf路径，默认/conf/nginx.conf

–error-log-path=PATH 指向错误日志文件，默认/logs/error.log

–http-log-path=PATH 指向访问日志文件，默认/logs/access.log，可看到访问路径和IP

–pid-path=PATH 指向nginx启动后进程ID的文件路径，…/logs/nginx.pid

–lock-path=PATH 指向nginx锁文件的存放路径，…/logs/nginx.lock

编译

make

安装

make install

编译和安装命令可以放在一起一次执行

make && make install

安装nginx如果不指定服务器，默认路径在：/usr/local/nginx/目录下面，

该目录下面sbin/目录下面有个二进制可执行文件，nginx

执行./nginx即可启动nginx服务。

./nginx -v 可查看对应的nginx版本信息

验证nginx是否启动成功

访问对应的ip，看是否能看到nginx 的欢迎界面

如果无法访问，查看防火墙是否已关闭

systemctl status firewalld 查看防火墙状态
systemctl stop firewalld 关闭防火墙

systemctl disable firewalld 永久关闭防火墙
systemctl start firewalld 开启防火墙

卸载nginx步骤

关闭nginx进程 ./nginx -s stop

删除安装的nginx rm -rf /usr/local/nginx

清除编译环境 make clean

Nginx启停操作

Nginx是多进程的方式工作，一个master进程和多个worker进程。

master进程主要用来管理worker进程，包含接收外界的信息，并将接收到的信号发送给各个worker进程，监控worker进程的状态，当worker进程异常退出后，会自动重启新的worker进程。
worker进程是专门用来处理用户请求的，各个worker进程之间是平等的并且相互独立，处理请求的机会也是一样的。

Nginx master进程id的获取

ps -ef|grep nginx
more xxx/sbin/logs/nginx.pid

方式一：Nginx的信号控制

TERM/INT 立即关闭整个服务
QUIT "优雅"的关闭整个服务
HUP 重读配置文件，并使服务对新配置项生效
USR1 重新打开日志文件，可以用来进行日志切割
USR2 平滑升级到最新版的nginx
- - 发送USR2信号给master进程，告诉master进程要平滑升级，这个时候，会重新开启对应的master和worker进程，整个系统中将会有两个master进程。
  - 新的master进程的PID会被记录在***/logs/nginx.pid文件，而之前旧的master进程PID会被记录在nginx.pid.oldbin文件中。
  - 接着再发送QUIT信号给旧的master进程，让其处理完请求后再进行关闭。
WINCH 所有子进程不在接收处理新连接，相当于给worker进程发送了QUIT指令
QUIT和WINCH区别
- QUIT会关闭所有进程，包括master进程
- WINCH只关闭worker进程

调用命令为：kill -signal PID

signal 即为信号；PID为master进程ID

方式二：Nginx的命令行控制

此方式是通过Nginx安装目录下的sbin下的可执行文件nginx来进行Nginx状态的控制。

可用参数：

-v : 打印版本号信息

-V：打印版本号信息和配置信息

-t : 测试nginx的配置文件语法是否正确

-T：测试nginx的配置文件语法是否正确，并列出用到的配置文件的信息

-q: 在配置测试期间禁止显示非错误信息

-s : signal信号，后面可以跟：

stop 【快速关闭，类似于TERM/INT信号的作用】 ./nginx -s stop

quite【优雅的关闭，类似于QUIT信号的作用】

reopen【重新打开日志文件，类似于USR1信号的作用】

reload【类似于HUP信号的作用】配置文件修改后，无需重启nginx，重新加载配置文件即可。

-p : prefix,指定Nginx的prefix路径

-c : filename,指定Nginx的配置文件路径

-g : 用来补充Nginx配置文件，项Nginx服务指定启动时应用全局的配置。

使用系统命令来操作Nginx服务

启动：systemctl start nginx
停止：systemctl stop nginx
重启：systemctl restart nginx
重新加载配置文件：systemctl reload nginx
查看nginx状态：systemctl status nginx
开机启动：systemctl enable nginx

2、Nginx服务器版本升级

方案一：使用Nginx服务信号完成Nginx的升级

方案二：使用Nginx安装目录的make命令完成升级

环境准备：将新版本的nginx解压并配置编译。

配置 ./configure
编译 make

方案一：使用Nginx服务信号完成Nginx的升级

第一步：将旧版本的sbin目录下的nginx进行备份

mv nginx nginxold

第二步：将新版本安装目录编译后的objs目录下的nginx文件，拷贝到旧版本的sbin目录下

cp nginx /usr/local/nginx/sbin

第三步：发送信号USR2给Nginx的旧版本对应的master进程

kill -USR2 旧PID

第四步：发送信号QUIT给Nginx的旧版本对应的master进程

kill -QUIT 旧PID

方案二：使用Nginx安装目录的make命令完成升级

第一步：将旧版本的sbin目录下的nginx进行备份

mv nginx nginxold

第二步：将新版本安装目录编译后的objs目录下的nginx文件，拷贝到旧版本的sbin目录下

cp nginx /usr/local/nginx/sbin

第三步：进入到安装目录，执行make upgrade

make upgrade

第四步：查看是否更新成功

./nginx -v

3、Nginx核心配置文件结构

目录默认在：/usr/local/nginx/conf/nginx.conf

master_process on|off;	# 控制是否开启工作进程。默认on。
worker_process 1; # 配置Nginx生成工作进程的数量。建议和服务器CPU的内核数保持一致。
# 以上两个配置修改后，reload无效，需要重启nginx。如果master_process off,则worker_process 配置的值无效。

# events块，主要设置nginx服务器与用户的网络连接，这一部分对nginx服务器的性能影响较大
events {
	accept_mutex on;	# 开启接收请求序列，解决“惊群”现象
	multi_accept on;	# 开启后，一个worker进程可以同时接收多个用户的请求
	worker_connections 1024; # 用来配置单个worker进程最大的连接数，不能大于操作系统最大句柄量。
	use epoll;			# 事件驱动，效率高
}

# http块，是nginx服务器配置中的重要部分，代理、缓存、日志记录、第三方模块配置。。。
http {
	include			mime.types;
	default_type	application/octet-stream; # 用来配置nginx响应前端请求默认的MIME类型
	sendfile		on; # 使用sendfile传输文件，可以大大提升Nginx处理静态资源的性能
	keepalive_timeout	65;	# 用来设置长连接的超时时间
	keepalive_requests 100;	# 用来设置一个keep-alive连接使用的次数
		# 为什么要使用keepalive？
		# HTTP是一种无状态协议，客户端向服务端发送一个TCP请求，服务端响应完毕后断开
		# 如果客户端向服务端发送多个请求，每个请求都要重新创建一次连接，效率相对来说比较慢，使用keepalive模式，可以告诉服务器端在处理完一个请求后保持这个TCP连接的打开状态，若接收到来自这个客户端的其他请求，服务端就会利用这个未被关闭的连接，而不需要重新创建一个新连接，提升效率，但是这个连接与不能一直保持，这样连接如果过多，也会使服务端的性能下降，这个时候就需要我们设置其超时时间。
	
	server {
		listen		80;
		server_name	localhost; # 这里的localhost，代表该服务器的IP
		location / {
			root	html;
			index	index.html index.htm;
		}
		error_page	500 502 503 504 /50x.html;
		location = /50x.html {
			root	html;
		}
	}
}

4、Nginx命令配置到系统环境

修改/etc/profile文件

vim /etc/profile
在最后一行添加：
export PATH=$PATH:/usr/local/nginx/sbin

使之立即生效

source /etc/profile

执行nginx命令

nginx -V

5、Nginx静态资源部署

Nginx静态资源的配置指令

listen指令

listen用来配置监听端口

listen address:port [default_server];
listen 127.0.0.1：8080;	// 监听指定的IP和端口
listen 127.0.0.1;		 // 监听指定IP的所有端口
listen 8080;			 // 监听指定端口上的连接
listen *:8080;			 // 监听指定端口上的连接 

default_server属性是标识符，用来将此虚拟主机设置成默认主机。如果没有匹配到对应的address:port,则会默认执行。
如果没有指定默认，默认找第一个server

server_name指令

用来设置虚拟主机服务名称。

语法：server_name name...;
name可以提供多个值，中间用空格分隔
server_name "";

配置方式有三种：
精准匹配
通配符匹配
正则表达式匹配

常见的正则表达式

代码	说明
^	匹配搜索字符串开始位置在有些位置是取反的意思。
$	匹配搜索字符串结束位置
.	匹配除换行符\n之外的任何单个字符
\	转义字符，将下一个字符标记为特殊字符
[abc]	字符集，与任意一个指定字符匹配
[a-z]	字符范围，匹配只当范围内的任意字符
\w	与以下任意字符匹配A-Z a-z 0-9 和下划线，等效于[A-Za-z0-9] (单词字符)
\W	非单词字符
\d	数字字符匹配，等效于[0-9]
\D	非数字字符
{n}	正好匹配n次
{n,}	至少匹配n次
{n,m}	匹配至少n次至多m次
*	零次或多次，等效于{0,}
+	一次或多次，等效于{1,}
?	零次或一次，等效于{0,1}

location指令

用来设置请求的URI

语法：location [ = | ~ | ~* | ^~ | @] uri{...}
位置：server,location

~ 用于表示当前uri中包含了正则表达式，并且区分大小写
~* 用于表示当前uri中包含了正则表达式，并且不区分大小写

^~ 用于不包含正则表达式的uri前面，功能和不加符号的一致，唯一不同的是，如果模式匹配，那么就停止搜索其他模式了。
	不加符号，匹配顺序是找到最后一个符合条件的匹配


# 空格分开，访问路径以/abc开头都可匹配
location /abc{
	default_type text/plain;
	return 200 "access success";
}
# =分开，访问路径必须精确匹配
location =/abc{
	default_type text/plain;
	return 200 "access success";
}

root和alias指令

root的处理结果是：root路径+location路径。
alias的处理结果是：使用alias路径替换location路径。
alias是一个目录别名的定义，root则是最上层目录的含义。
如果location路径是以/结尾，则alias也必须是以 /结尾，root没有要求。

index指令

设置网站的默认首页

index file...;

例子：
location / {
	root /usr/loal/nginx/html;
	index index.html index.htm;
}
访问该location的时候，可以通过http://ip:port/，地址后面如果不添加任何内容，则默认依次访问index.html和index.htm，找到第一个来进行返回。

error_page指令

设置网站的错误页面

语法：error_page code... [=[response]] uri;
当出现对应的响应code后，如何来处理。

方式一：
error_page 404 http://www.baidu.com

方式二：
error_page 404 /50x.html;
location =/50x.html{
	root html;
}

方式三：
error_page 404 @jump_to_error;
# location进行指定错误信息。
location @jump_to_error {
	defaule_type text/plain;
	return 404 "Not Found...";
}

可选项=[response]的作用是用来将相应代码更改为另外一个
error_page 404 =200 /50x.html;
location =/50x.html{
	root html;
}
这样的话，当放回404找不到对应的资源的时候，在浏览器上可以看到，最终返回的状态码是200，这块需要注意下，编写error_page后面的内容，404后面要加空格，200前面不能加空格。

静态资源优化配置语法

sendfile on;
tcp_onpush on;
tcp_nodelay on;

sendfile 用来开启高效的文件传输模式

语法：sendfile on|off;
默认：sendfile off;

tcp_nopush 该指令必须在sendfile打开的状态下才会生效，主要是用来提升网络包的传输效率

语法：tcp_nopush on|off;
默认：tcp_nopush off;

tcp_nodelay 该指令必须在keep-alive连接开启的情况下才生效，来提高网络包传输的实时性

语法：tcp_nodelay on|off;
默认：tcp_nodelay on;

静态资源的缓存处理

什么是缓存

缓存(cache)，原始意义是指访问速度比一般随机存取存储器（RAM）快的一种高速存储器，通常他不像系统主存那样使用DRAM技术，而使用昂贵但快速的SRAM技术。缓存的设置是所有现代计算机系统发挥高性能的重要因素之一。

什么是web缓存

web缓存是指一个web资源（如html页面，图片，js，数据等）存在于web服务器和客户端（浏览器）之间的副本。缓存会根据缓存机制决定是直接使用副本相应访问请求，还是向源服务器再次发送请求。比较常见的就是浏览器会缓存访问过的网站的网页，当再次访问这个URL地址的饿时候，如果网页没有更新，就不会再次下载网页，而是直接使用本地缓存的网页，只有当网站明确标识资源已经更新，浏览器才会再次下载网页。

二、Nginx的跨域问题解决

1、同源策略

同源：协议、域名（IP）、端口相同即为同源。

http://192.168.220.131/users/1
https://192.168.220.131/users/1
非同源，协议不同

http://192.168.220.131/users/1
http://192.168.220.131:8080/users/1
非同源，端口不同

http://192.168.220.131/users/1
http://192.168.220.132/users/1
非同源，IP不同

http://192.168.220.131/users/1
http://192.168.220.131:80/users/1
同源，http协议默认80端口，https协议默认443端口

2、跨域问题

简单描述如下：

有两台服务器，分别为A/B，如果从服务器A的页面发送异步请求到服务器B获取数据，如果服务器A和服务器B不满足同源策略，就会出现跨域问题。

解决方案

语法：add_header name value...
位置：http、server、location

此处用来解决跨域问题，需要添加两个头信息
一个是Access-Control-Allow-Origin 允许跨域访问的源地址信息，可以配置多个，用逗号隔开，也可用*代表所有源
一个是Access-Control-Allow-Methods 允许跨域访问的请求方式，值可以为GET/POST/PUT/DELTE...，可以全部设置，也可以根据需要设置，多个用逗号分隔。
在server{
	location /{
		add_header Access-Control-Allow-Origin http://127.0.0.1;
		add_header Access-Control-Allow-Methods GET,POST,PUT,DELTE;
	}
}

3、静态资源防盗链

什么是资源盗链

资源盗链指的是此内容不在自己服务器上，而是通过技术手段，绕过别人的限制将别人的内容放到自己页面上最终展示。以此来盗取大网站的空间和流量。简而言之就是用别人的东西成就自己网站。

Nginx防盗链的具体实现

语法：valid_referers none|blocked|server_names|string...
位置：server、location

none:如果Header中的Referer为空，则允许访问。
blocked：在Header中的Referer不为空，但是该值被防火墙或代理进行伪装过，如不带“http://"、"https://"等协议头的资源允许访问。
server_names：指定具体的域名或者IP
string：可以支持正则表达式和*的字符串。如果是正则表达式，需要以~开头表示。

ngxin会通过查看referer自动和valid_referers后面的内容进行匹配，如果匹配成功，就将$invalid_referer变量置0，如果没有匹配到，则为1，不区分大小写。

三、Rewrite功能配置

Rewrite是Nginx服务器提供的，主要作用是用来实现URL的重写。

注意：Nginx服务器的Rewrite功能的实现依赖于PCRE（正则表达式库）的支持，因此在编译安装Nginx服务器之前，需要安装PCRE库。Nginx使用的是ngx_http_rewrite_module模块来解析和处理Rewrite功能的相关配置。

后面用到在看。。。

四、Nginx反向代理

1、正向代理

正向代理：代理服务器代理的是客户端，帮助客户端去请求服务器，返回数据给到客户端。此时客户端的访问服务器的ip、url路径是不变的。服务器端不知道实际请求的客户端，只知道代理服务器。

nginx中$host获取的是访问的url中的ip
$request_uri获取的是访问路径ip端口后面的所有部分

没有设置正向代理之前，客户端直接访问数据服务器，数据服务器记录的是客户端的ip地址。
设置正向代理后，客户端访问的地址不变，但是该请求会转发到代理服务器，由代理服务器代为访问数据服务器。数据服务器记录的是代理服务器的ip地址。


代理服务器的nginx配置：
server {
	listen	82;
	resolver 8.8.8.8; # 设置DNS的IP，用来解析proxy_pass中的域名
	location / {
						# 所要访问服务端的url地址
		proxy_pass http://$host$request_uri; # $host客户端访问服务端的IP地址
	}
}

代理服务器配置完成后，还需要在客户端配置代理服务器。

2、反向代理

反向代理：代理服务器代理的是服务器端，在代理服务器会通过配置proxy_pass rul ，进行反向代理实现。客户端请求的地址是代理服务器的IP地址，代理服务器在将客户请求请求到数据服务器。服务器知道实际请求的客户端是谁。

反向代理模块的指令是由ngx_http_proxy_module模块进行解析。安装Nginx的时候自动装到Nginx中了。

常用指令：

proxy_pass

proxy_set_header

proxy_redirect

proxy_pass

该指令用来设置被代理服务器地址，可以是主机名称、IP地址加端口号形式。
语法：proxy_pass URL;
位置：location

URL：为要设置的被代理服务器地址，包含传输协议（http，https://）、主机名称或IP地址加端口号、URI等要素。

例如：
	proxy_pass http://www.baidu.com;
	proxy_pass http://132.168.200.146:8082;
	
	proxy_pass 后面url结尾加/和不加/的区别：
	如果location /server{
		# 当客户端访问的路径是：http://132.168.200.133:8082/server/index.html(代理服务器IP)
		# 如果不加/，则访问路径是proxy_pass http://132.168.200.146:8082/server/index.html;
		proxy_pass http://132.168.200.146:8082;
		
		#如果加/，则访问路径是proxy_pass http://132.168.200.146:8082/index.html;
		proxy_pass http://132.168.200.146:8082/;
	}

proxy_set_header

该指令可以更改Nginx服务器接收到的客户端的请求头信息，然后将新的请求头发送给代理的服务器。

语法：proxy_set_header field value;
默认值：proxy_set_header Host $proxy_host;
	   proxy_set_header Connection cloes;
位置：http、server、location



用法举例：
客户端访问路径:http://192.168.11.22:8080/server
代理服务器192.168.11.22：
server {
	listen	8080;
	server_name localhost;
	location /server {
		proxy_pass http://192.168.11.11:8080/; # 被代理的服务器url
		proxy_set_header username TOM; # 设置客户端请求的请求头username的值
	}
}
被代理服务器192.168.11.11：
server {
	listen	8080;
	server_name localhost;
	default_type text/plain;	# 设置类型为文本输出在浏览器
	return 200 $http_username;
	# 此处会在浏览器页面输出代理服务器设置的username的值。
}

nginx.conf修改后，执行
nginx -t	测试配置文件语法是否正确
nginx -s reload	重新加载配置文件。	-s(signal)

proxy_redirect (redirect:改变方向、改变方向、重新寄送)

该命令用来重置头信息中的“Location”和“Refresh”的值。

语法：proxy_redirect redirect replacement;（replacement：替代者，替换品）
	 proxy_redirect default;
	 proxy_redirect off;
默认值：proxy_redirect default;
位置：http、server、location


# 如果请求的资源不存在
if(!-f $request_filename) {
	# 返回22机器的index.html页面
	return 302 http://192.168.11.22/;
}

proxy_redirect redirect replacement;

redirect:目标，location值
replacement：要替换的值

proxy_redirect default;

default;
将location块的uri变量作为replacement，
将proxy_pass变量作为redirect进行替换。

proxy_redirect off;

关闭该功能。

3、nginx添加SSL的支持

（1）完成–with-http_ssl_module模块的增量添加

将原有的/usr/local/nginx/sbin/nginx（这是一个二进制可执行文件） 进行备份；目的是防止升级失败，备份后能恢复到升级之前的版本。
	mv nginx nginxold
拷贝nginx之前的配置信息。
	执行命令 ./nginx -V（不仅可以看到nginx的版本，还能看到nginx的所有配置信息），将configure arguments:的配置信息复制备份。
在nginx的安装源码进行配置指定对应模块	./configure --with-http_ssl_module；这里还要把第二步拷贝的配置信息一起加上。
	cd到nginx的安装目录下面，执行命令： ./configure (这后面跟的是第二步复制备份的配置信息)，将--with-http_ssl_module追加在后面即可。
通过make模板进行编译
	在安装目录下不动，执行make命令，编译成功后会生成一个objs目录,其中会有一个新的二进制可执行文件nginx。
将objs下面的nginx（二进制可执行文件）移动到/usr/local/ngins/sbin/目录下
	cd objs/
	cp nginx /usr/local/nginx/sbin/
在源码目录下执行 make upgrade进行升级，这个可以实现不停机添加新模块的功能。
	cd ../	回退到安装目录
	执行命令：make upgrade 回撤
最后执行命令：nginx -V
查看配置信息configure arguments后面有么有新增模块 --with-http_ssl_module

五、Nginx负载均衡

问题：

1、服务端接收请求的时候，超出了最高的并发处理能力，该如何解决。

2、服务端如果宕机了，该如何解决。

1、负载均衡概述

早期的网站流量和业务功能都比较简单，单台服务器足以满足基本的需求，但是随着互联网的发展，业务流量越来越大，并且业务逻辑也跟着越来越复杂，单台服务器的性能及单点故障问题就凸显出来了，因此需要多台服务器及进行型性能的水平扩展及避免单点故障出现。那么如何将不同用户的请求流量分发到不同的服务器上呢？

2、负载均衡的作用

解决服务器的高并发压力，提高应用程序的处理性能。单台服务器的并发处理能力是有限的。
提供故障转移，实现高可用。
通过添加或减少服务器数量，增强网站的可扩展性。
在负载均衡器上进行过滤，可以提高系统的安全性。

3、负载均衡常用的处理方式

方式一：用户手动选择

在网站页面上提供不同线路，不同服务器连接方式，让用户自己选择访问的具体的服务器。

方式二：DNS轮询方式

DNS
域名系统（服务）协议（DNS)是一种分布式网络目录服务，主要用于域名与IP地址的互相转换。

一个域名可以分配多个IP

优点：投入成本低
缺点：可靠性低、负载不均衡

方式三：四/七层负载均衡

首先了解一个概念：OSI(open system interconnection)，叫开放式系统互联模型。这个是由国际标准化组织ISO指定的一个不基于具体机型、操作系统或公司的网络体系结构。该模型将网络通信的工作分为七层。

应用层、表示层、会话层、传输层、网络层、数据链路层、物理层。

所谓四层负载均衡指的是OSI七层模型中的传输层，主要是基于IP+PORT的负载均衡；

所谓的七层负载均衡指的是在应用层，主要是基于虚拟的URL或主机IP的负载均衡。

区别

四层负载均衡数据包时在底层就进行了分发，而七层负载均衡数据包则是在最顶端进行分发，所以四层负载均衡的效率比七层负载均衡的要高。
四层负载均衡不识别域名，七层识别。

Nginx七层负载均衡

Nginx要实现七层负载均衡，需要用到proxy_pass代理模块配置，Nginx默认安装支持这个模块，所以不需要在做处理。

Nginx的负载均衡是在Nginx的反向代理基础上把用户的请求根据指定的算法分发到一组【upstream虚拟服务池】。

单台服务器已经不足以支撑我们的业务，所以需要增加机器，这个时候就需要用到upstream配置服务器组。

upstream指令

该指令用来定义一组服务器，它们可以时监听不同端口的服务器，也可以是同时监听TCP和Unix socket的服务器。服务器可以指定不同的权重，默认为1。

语法：upstream name {...}
位置：http

server指令

该指令用来指定后端服务器的名称和一些参数，可以使用域名、IP、端口或者unix socket

语法：server name [paramerters]
位置：upstream

样例：

http {
# 配置服务器组
	upstream backend {
		server 192.168.200.123:9001;
		server 192.168.200.123:9002;
		server 192.168.200.123:9003;
	}

	server {
		listen 8081;
		server_name localhost;
		location / {
		# 监听进来之后，跳转到服务器，就到这个服务器组中。backend就是上面配置的服务器组的名称
			proxy_pass http://backend;
		}
	}
}

负载均衡状态

代理服务器在负责均衡调度中的状态有以下几个：

down 			当前的server暂时不参与负载均衡
backup			预留的备份服务器
max_fails		允许请求失败的次数
fail_timeout	经过max_fails失败后，服务暂停时间
max_conns		限制最大的接收连接数


down:将该服务器标记为永久不可用，那么该代理服务器将不参与负载均衡
	该状态一般会对需要停机维护的服务器进行设置。
	
backup:将该服务器标记为备份服务器，当主服务器不可用时，会用来处理请求。
Linux提供专门来操作firwwall的工具 firewall-cmd

max_conns=number:用来设置代理服务器同时活动链接的最大数量，默认为0，表示不限制，使用该配置可以根据后端服务器处理请求的并发量来进行设置，防止后端服务器被压垮。

max_fails和fail_timeout
max_fails=number:设置允许请求代理服务器失败的次数，默认为1；
fail_timeout=time:设置经过max_fails失败后，服务器暂停的时间，默认是10秒。

4、负载均衡策略

Nginx的upstream支持如下六种方式的分配算法

轮询		默认方式 
weight		权重方式
ip_hash		依据IP分配方式
least_conn 	依据最少连接方式 
url_hash	依据URL分配方式
fair		依据响应时间方式	第三方模块

轮询 upstream模块负载均衡默认的策略。每个请求会按时间顺序逐个分配到不同的后端服务器。不需要额外的配置。

weight加权【加权轮询】

weigth=number:用来设置服务器的权重，默认为1，权重数据越大，被分配到请求的几率越大；该权重值，主要是针对实际工作环境中不同的后端服务器硬件配置进行调整的，所以此策略比较适合服务器的硬件配置差别比较大的情况。
upstream backend{
    # 如果weight值一致，就是普通轮询，如果不一致，就是加权轮询。
    server 132.168.01.200:8001 weight=1;
    server 132.168.01.200:8002 weight=2;
    server 132.168.01.200:8003 weight=3;
}
server {
    listen 8080;
    server_name localhost;
    location /{
    	proxy_pass http://backend;
    }
}

ip_hash

当对后端的多台动态应用服务器做负载均衡时，ip_hash指令能够将某个客户端IP的请求通过哈希算法定位到同一台后端服务器上。这样，当来自某一个IP的用户在后端web服务器A上登录后，在访问该站点的其他URL，能保证其访问的还是后端web服务器A。

upstream backend{
	ip_hash;
	server 132.168.01.200:8001;
    server 132.168.01.200:8002;
    server 132.168.01.200:8003;
}

缺点：使用ip_hash指令，无法保证后端服务器的负载均衡，可能导致有些后端服务器接收到请求多，有些后端服务器接收的请求少，而且设置后端服务器权重等方法将不起作用。

least_conn

最少连接方式，把请求转发给连接数较少的后端服务器，轮询算法是把请求平均的转发给各个后端，使它们的负载大致相同；但是，有些请求占用的时间很长，会导致其所在的后端负载较高。这种情况，least_conn这种方式就可以达到更好的负载均衡效果。
upstream backend{
	least_conn;
	server 132.168.01.200:8001;
    server 132.168.01.200:8002;
    server 132.168.01.200:8003;
}
此负载均衡策略适合请求处理时间长短不一造成服务器过载的情况。

url_hash

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，要配合缓存命中来使用。
同一个资源多次请求，可能会到达不同的服务器上，导致不必要的多次下载，缓存命中率不高，以及一些资源时间的浪费。
而使用url_hash，可以使得同一个url（也就是用一个资源请求）会到达同一台服务器，一旦缓存住了资源，再次收到请求，就可以从缓存中读取。

upstream backend{
	hash &request_uri;
	server 132.168.01.200:8001;
    server 132.168.01.200:8002;
    server 132.168.01.200:8003;
}

Nginx服务学习

Nginx服务学习

介绍

1、背景介绍

2、市面上常见的服务器

3、Nginx的优点

4、Nginx常用功能模块

一、Nginx基础篇

1、Nginx的安装

Nginx启停操作

2、Nginx服务器版本升级

方案一：使用Nginx服务信号完成Nginx的升级

方案二：使用Nginx安装目录的make命令完成升级

3、Nginx核心配置文件结构

4、Nginx命令配置到系统环境

5、Nginx静态资源部署

Nginx静态资源的配置指令

静态资源优化配置语法

静态资源的缓存处理

二、Nginx的跨域问题解决

1、同源策略

2、跨域问题

3、静态资源防盗链

三、Rewrite功能配置

四、Nginx反向代理

1、正向代理

2、反向代理

3、nginx添加SSL的支持

五、Nginx负载均衡

1、负载均衡概述

2、负载均衡的作用

3、负载均衡常用的处理方式

Nginx七层负载均衡

4、负载均衡策略

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