高性能Nginx(一)

Web

Nginx是后端开发人员应该都会接触的一款基础软件，以支持高并发访问面世，在开发环境中经常会配置一些Nginx参数来支持我们开发，那么问题来了，你有系统的了解过吗？

Nginx是什么

Nginx是一个高性能的Web和反向代理服务器。

Nginx应用场景

Web服务器

Web服务器一般用来处理JavaScript，HTML，CSS等静态资源。同类产品有Apache，IIS,但是Nginx是C语言写的，并且使用的epoll and kqueue开发模型，占用更少资源，却拥有更高的性能。一般谈到Web服务器的时候往往会谈到Web应用服务器，比如Tomcat、Jetty等，Web应用服务器是处理Servlet程序的载体，Web应用服务器的并发能力远低于Web服务器。

反向代理服务器

首先理解一下什么是代理，默认是正向代理，代理的是客户端，通过客户端的设置，实现让一台服务器(代理服务器)来代理客户端，客户端所有的请求都交由代理服务器来处理，比如翻墙用的梯子就是正向代理最好案例。认识了代理，反向代理就和正向代理正好相反，用一台服务器代理真实的服务器，当有用户进行访问请求时，不再访问真实的服务器，而是访问代理服务器，有代理服务器将请求转发交给真实的服务器处理。
Nginx用来当反向代理服务器时，需要在Nginx的配置文件中配置好反向代理的规则，不同的请求交给不同的真实服务器处理，当请求到达Nginx时，Nginx会根据已经定义好的规则进行请求的转发，从而实现路由的功能，并且可以解决应用中通过域名访问的时候的端口问题。

在开发中，我们更多是把他当做网关，因为它具备网关必备的功能：

  • 反向代理
  • 负载均衡
  • 动态路由
  • 请求过滤

和SpringCloud中的Zuul网关一样，但是Zuul网关我们是用来做服务内部调用的网关，带有鉴权作用，Nginx作为外部网关，因为并发能力太强了，单机可以支持50000个并发，直接碾压Tomcat的200个并发。

Nginx实践

安装和启动这里就直接略过了，看到Nginx的欢迎页面就说明Nginx启动好了。

访问Nginx

配置文件

nginx.conf是Nginx的配置文件，它是由特定的标识符(指令符)分为多个不同的模块，这个文件就是前文讲过的配置反向代理规则的地方，接下来了解下Nginx的配置文件。
指令符分为简单指令和块指令:

  • 简单指令格式： name value;
  • 块指令格式： {name value;}

块指令也可以称为上下文(e.g. events,http,server,location)，值得注意的是，所有不属于块指令的简单指令都属于main上下文，http块指令也属于main上下文，server块指令属于http上下文

配置静态访问

Nginx默认在http上下文中配置了一个server的块指令，监听80端口，访问/的时候就进入这个server中
，并且配置了server的根目录和首页。

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server {
    listen       80;
    server_name  localhost;
    location / {
        root   html
        index  index.html index.htm;
    }
}

配置反向代理

server可以配置多个，相当于配置多台server提供服务，但是都是通过80端口访问Nginx之后，通过Nginx的proxy_pass进行转发。

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server {
    listen       80;
    server_name  tomcat111;
    location / {
        proxy_pass  http://10.10.111.111:8090
        index  index.html index.htm;
    }
}
server {
    listen       80;
    server_name  tomcat112;
    location / {
        proxy_pass  http://10.10.111.112:8090
        index  index.html index.htm;
    }
}

配置负载均衡

1.轮询(默认)
每个请求按照时间顺序逐一分配到不同的后端服务器，按照服务器列表顺序来提供服务，如果down掉了，可以自动跳过。

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upstream backserver{
    server  10.10.111.111;
    server  10.10.111.112;
}

2.指定权重

指定轮询几率，weight和访问比率成正比，用于后端服务器性能不均的情况

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upstream backserver{
    server 10.10.111.111 weight=10;
    server 10.10.111.112 weight=5;
}

3.IP绑定
每个请求按照请求IP的HASH结果分配，这样子每个IP固定访问一个后端服务，这个可以解决集群的session共享问题。

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upstream backserver{
    ip_hash;
    server  10.10.111.111;
    server  10.10.111.112;
}

配置Nginx解决跨域问题

跨域问题是浏览器为了安全性做的一个限制，请求的url和浏览器地址栏的url中端口|域名|协议不一样都属于跨域，我们可以借助Nginx的反向代理解决这个这个问题。

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server {
    listen       80;
    server_name  www.xxx.com;
    location /order {
        proxy_pass  http://search.a.com:8090
        index  index.html index.htm;
    }
    location /manage {
        proxy_pass  http://manage.a.com:8090
        index  index.html index.htm;
    }
}

配置防盗链

利用referer来做防盗链检查，只允许某个域名来请求资源，如果不是从某个域名来的，返回403未授权

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server {
    listen       80;
    server_name  www.xxx.com;
    location ~ .*\.(jpg|jpeg|JPG|png|gif|icon)$ {
        valid_referers blocked http://www.xxx.com www.xxx.com;
        if ($invalid_referer) {
            return 403;
        }
    }
}

Nginx高可用

Nginx作为外部网关，如果只是一台的话存在单点故障，那么整个后端服务都不能提供服务，所以要搭建Nginx高可用，现在互联网应用基本都在关注这两点，高并发和高可用。我们借助Keepalived来实现高可用,那么接下来我们来了解一下Keepalived。
Keepalived从字面意思就可以知道它的作用–保持活着。官方的说辞是主要提供负载均衡(Load Balance)和高可用(high-availablity)功能。负载均衡实现需要依赖Linux的虚拟内核模块ipvs(IP虚拟服务器，用于实现网络服务的负载均衡)，高可用通过VRRP协议实现多台机器之间的故障转移业务。

配置Keepalived

Keepalived的配置文件为keepalived.conf，配置说明如下:
Master节点

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global_defs {
   router_id nginx111 ##标识节点的字符串，通常为hostname
}

vrrp_script chk_nginx {
    script "/etc/keepalived/nginx_check.sh" ##执行脚本位置，检查节点状态，根据返回结果动态调整权重
    interval 2 ##检测时间间隔
    weight -20 ## 如果条件成立则权重减20（-20）
}

vrrp_instance VI_1 {
    state MASTER   ## 主节点为MASTER，备份节点为BACKUP
    interface en0  ## 绑定虚拟IP的网络接口（网卡）
    virtual_router_id 111  ## 虚拟路由ID号
    mcast_src_ip 10.10.111.111 ## 本机ip地址
    priority 100  ##优先级配置（0-254的值）
    Nopreempt  
    advert_int 1 ## 组播信息发送间隔，俩个节点必须配置一致，默认1s
    authentication {  
        auth_type PASS
        auth_pass 123456 ## 真实生产环境下对密码进行匹配
    }

    track_script {
        chk_nginx
    }

    virtual_ipaddress {
        10.10.111.110 ## 虚拟ip(vip)，可以指定多个
    }
}

Backup节点:

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global_defs {
   router_id bhz006
}

vrrp_script chk_nginx {
    script "/etc/keepalived/nginx_check.sh"
    interval 2
    weight -20
}

vrrp_instance VI_1 {
    state BACKUP
    interface en0
    virtual_router_id 112
    mcast_src_ip 10.10.111.112
    priority 90 ##优先级配置,比master低
    advert_int 1
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass 123456
    }

    track_script {
        chk_nginx
    }

    virtual_ipaddress {
        10.10.111.110
    }
}

nginx_check.sh 脚本:

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#!/bin/bash
A=`ps -C nginx –no-header |wc -l`
if [ $A -eq 0 ];then
    /usr/local/nginx/sbin/nginx
    sleep 2
    if [ `ps -C nginx --no-header |wc -l` -eq 0 ];then
        killall keepalived
    fi
fi

测试

启动Nginx和Keepalived，检查vip是否配置在对应的网络接口，干掉Master，Nginx还是能够正常提供服务。一般当某些服务出现问题，特别是像Nginx这些重要组件出现问题的时候，一般会从脚本文件中加上发送邮件的代码，或者有监控平台的话会以各种各样的方式比如短信、微信、钉钉进行通知。

本文标题:高性能Nginx(一)

文章作者:Ryan

发布时间:2018-12-22, 09:56:20

原始链接:https://ruanzz.github.io/2018/12/22/talk-nginx/

许可协议: "署名-非商用-相同方式共享 4.0" 转载请保留原文链接及作者。

文章目录
  1. 1. Nginx是什么
  2. 2. Nginx应用场景
    1. 2.1. Web服务器
    2. 2.2. 反向代理服务器
  3. 3. Nginx实践
    1. 3.1. 配置文件
    2. 3.2. 配置静态访问
    3. 3.3. 配置反向代理
    4. 3.4. 配置负载均衡
    5. 3.5. 配置Nginx解决跨域问题
    6. 3.6. 配置防盗链
  4. 4. Nginx高可用
    1. 4.1. 配置Keepalived
    2. 4.2. 测试
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