Nginx入门教程：https://xuexb.github.io/learn-nginx/guide/#nginx%E7%9A%84%E7%89%B9%E7%82%B9-2

参考的Nginx学习笔记：https://blog.csdn.net/m0_49558851/article/details/107786372

一、Nginx 简介

Nginx（发音同engine x）是一个异步框架的 Web 服务器，也可以用作反向代理，负载平衡器 和 HTTP 缓存。该软件由 Igor Sysoev 创建，并于2004年首次公开发布。同名公司成立于2011年，以提供支持。Nginx 是一款免费的开源软件，根据类 BSD 许可证的条款发布。一大部分Web服务器使用 Nginx ，通常作为负载均衡器。

Nginx的特点

  • 更快：
    • 单次请求会得到更快的响应。
    • 在高并发环境下，Nginx 比其他 WEB 服务器有更快的响应。
  • 高扩展性：
    • Nginx 是基于模块化设计，由多个耦合度极低的模块组成，因此具有很高的扩展性。许多高流量的网站都倾向于开发符合自己业务特性的定制模块。
  • 高可靠性：
    • Nginx 的可靠性来自于其核心框架代码的优秀设计，模块设计的简单性。另外，官方提供的常用模块都非常稳定，每个 worker 进程相对独立，master 进程在一个 worker 进程出错时可以快速拉起新的 worker 子进程提供服务。
  • 低内存消耗：
    • 一般情况下，10000个非活跃的 HTTP Keep-Alive 连接在 Nginx 中仅消耗 2.5MB 的内存，这是 Nginx 支持高并发连接的基础。
    • 单机支持10万以上的并发连接：理论上，Nginx 支持的并发连接上限取决于内存，10万远未封顶。
  • 热部署:
    • master 进程与 worker 进程的分离设计，使得 Nginx 能够提供热部署功能，即在 7x24 小时不间断服务的前提下，升级 Nginx 的可执行文件。当然，它也支持不停止服务就更新配置项，更换日志文件等功能。
  • 最自由的 BSD 许可协议:
    • 这是 Nginx 可以快速发展的强大动力。BSD 许可协议不只是允许用户免费使用 Nginx ，它还允许用户在自己的项目中直接使用或修改 Nginx 源码，然后发布。

为什么要学习Nginx ？

问题1：客户端到底要将请求发送给哪台服务器

问题2：如果所有客户端的请求都发送给了服务器1

问题3：客户端发送的请求可能是申请动态资源的，也有申请静态资源的

服务器搭建集群后

在搭建集群后，使用Nginx做反向代理

二、Nginx 安装（可以看Docker应用部署部分）

2.1 安装Nginx

使用docker-compose安装

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#在/opt目录下创建docker_nginx目录
cd /opt
mkdir docker_nginx
#创建docker-compose.yml文件并编写下面的内容,保存退出
vim docker-compose.yml

文件内容

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version: '3.1'
services: 
  nginx:
    restart: always
    image: daocloud.io/library/nginx:latest
    container_name: nginx
    ports: 
      - 80:80

执行

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docker-compose up -d

访问80端口，看到下图说明安装成功

2.2 Nginx的配置文件

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#查看当前nginx的配置需要进入docker容器中
docker exec -it 容器id bash
#进入容器后
cd /etc/nginx/
cat nginx.conf

nginx.conf文件内容如下

  • 全局块；events块；http块；
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user  nginx;
worker_processes  1;

error_log  /var/log/nginx/error.log warn;
pid        /var/run/nginx.pid;
# 以上统称为全局块
# worker_processes的数值越大，Nginx的并发能力就越强
# error_log代表Nginx错误日志存放的位置
# pid是Nginx运行的一个标识
##############################################################################
events {
    worker_connections  1024;
}
# events块
# worker_connections的数值越大，Nginx的并发能力就越强
##############################################################################
http {
    include       /etc/nginx/mime.types;
    default_type  application/octet-stream;

    log_format  main  '$remote_addr - $remote_user [$time_local] "$request" '
                      '$status $body_bytes_sent "$http_referer" '
                      '"$http_user_agent" "$http_x_forwarded_for"';

    access_log  /var/log/nginx/access.log  main;

    sendfile        on;
    #tcp_nopush     on;

    keepalive_timeout  65;

    #gzip  on;
	###############################
    include /etc/nginx/conf.d/*.conf; # 主要关注这个
}
# http块
# include代表引入一个外部文件
# include       /etc/nginx/mime.types;	# mime.types中存放着大量媒体类型
# include /etc/nginx/conf.d/*.conf;		# 引入了conf.d下以.conf为结尾的配置文件

conf.d目录下只有一个default.conf文件，内容如下

  • http中引入了server块和location块
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# server块
# listen代表Nginx监听的端口号
# server_name代表Nginx接受请求的IP

server {
    listen       80;
    listen  [::]:80;
    server_name  localhost;

    #charset koi8-r;
    #access_log  /var/log/nginx/host.access.log  main;

    location / {
        root   /usr/share/nginx/html;
        index  index.html index.htm;
    }
	# location块
	# root:将接受到的请求根据/usr/share/nginx/html去查找静态资源
	# index:默认去上述的路径中找到index.html或index.htm

    #error_page  404              /404.html;

    # redirect server error pages to the static page /50x.html
    #
    error_page   500 502 503 504  /50x.html;
    location = /50x.html {
        root   /usr/share/nginx/html;
    }
	

    # proxy the PHP scripts to Apache listening on 127.0.0.1:80
    #
    #location ~ \.php$ {
    #    proxy_pass   http://127.0.0.1;
    #}

    # pass the PHP scripts to FastCGI server listening on 127.0.0.1:9000
    #
    #location ~ \.php$ {
    #    root           html;
    #    fastcgi_pass   127.0.0.1:9000;
    #    fastcgi_index  index.php;
    #    fastcgi_param  SCRIPT_FILENAME  /scripts$fastcgi_script_name;
    #    include        fastcgi_params;
    #}

    # deny access to .htaccess files, if Apache's document root
    # concurs with nginx's one
    #
    #location ~ /\.ht {
    #    deny  all;
    #}
}

【重要】配置文件主要五大块

将二者不重要的部分删除，简洁版：

  • 后期主要修改server块
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user  nginx;
worker_processes  1;
# 以上统称为全局块
# worker_processes的数值越大，Nginx的并发能力就越强
##############################################################################
events {
    worker_connections  1024;
}
# events块
# worker_connections的数值越大，Nginx的并发能力就越强
##############################################################################
http {
    include       /etc/nginx/mime.types;
    default_type  application/octet-stream;

    server {
    	listen       80;
    	listen  [::]:80;
    	server_name  localhost;

    	location / {
        	root   /usr/share/nginx/html;
        	index  index.html index.htm;
    	}
		# location块
		# root:将接受到的请求根据/usr/share/nginx/html去查找静态资源
		# index:默认去上述的路径中找到index.html或index.htm
	}
    # server块
    # listen 代表Nginx监听的端口号
    # localhost 代表Nginx接收请求的IP
}
# http块
# include代表引入一个外部文件 -> mime.types中存放着大量媒体类型
# include /etc/nginx/conf.d/*.conf;		# 引入了conf.d下以.conf为结尾的配置文件

2.3修改docker-compose文件(追加数据卷到宿主机中)

/opt/docker_nginx/conf.d/:/etc/nginx/conf.d：将容器中/etc/nginx/conf.d的配置目录映射到宿主机中/opt/docker_nginx/conf.d/位置

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#退出容器
exit
#关闭容器
docker-compose down
#修改docker-compose.yml文件如下
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version: '3.1'
services: 
  nginx:
    restart: always
    image: daocloud.io/library/nginx:latest
    container_name: nginx
    ports: 
      - 80:80
    volumes:
      - /root/docker_nginx/conf.d/:/etc/nginx/conf.d

重新构建容器

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#重新构建容器
docker-compose build
#重新启动容器
docker-compose up -d

这时我们再次访问80端口是访问不到的，因为我们映射了数据卷之后还没有编写server块中的内容

我们在/opt/docker_nginx/conf.d下新建default.conf，并插入如下内容

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server {
    listen       80;
    listen  [::]:80;
    server_name  localhost;

    location / {
        root   /usr/share/nginx/html;
        index  index.html index.htm;
    }
}

重启

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#重启nginx
docker-compose restart

这时我们再访问80端口，可以看到是访问成功的

三、Nginx 反向代理

3.1正向代理和反向代理介绍

正向代理：

1.正向代理服务是由客户端设立的

2.客户端了解代理服务器和目标服务器都是谁

3.帮助咱们实现突破访问权限，提高访问的速度，对目标服务器隐藏客户端的ip地址

反向代理：

1.反向代理服务器是配置在服务端的

2.客户端不知道访问的到底是哪一台服务器

3.达到负载均衡，并且可以隐藏服务器真正的ip地址

3.2基于Nginx实现反向代理

目标：

准备一个目标服务器

启动tomcat服务器

编写nginx的配置文件(/opt/docker_nginx/conf.d/default.conf)，通过Nginx访问到tomcat服务器

准备tomcat服务器

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docker run -d -p 8080:8080 --name tomcat  daocloud.io/library/tomcat:8.5.15-jre8
#或者已经下载了tomcat镜像
docker run -d -p 8080:8080 --name tomcat 镜像的标识

#添加数据卷
docker run -it -v /宿主机绝对目录:/容器内目录 镜像名

default.conf文件内容如下

（先创建tomcat容器，然后在数据卷webapps下创建ROOT/index.html）

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server {
    listen       80;
    listen  [::]:80;
    server_name  localhost;

	# 基于反向代理访问到Tomcat服务器
    location / {
        proxy_pass http://192.168.149.128:8080/;
    }
	# 这是原来的
    # location / {
    #     root   /usr/share/nginx/html;
    #     index  index.html index.htm;
    # }

    error_page   500 502 503 504  /50x.html;
    location = /50x.html {
        root   /usr/share/nginx/html;
    }
}

每次修改完后要重启容器，docker restart 容器名

直接访问http: //192.168.149.128:8080/

基于反向代理访问的192.168.149.128

3.3关于Nginx的location路径映射

优先级关系： (location = ) > (location /xxx/yyy/zzz) > (location ^~) > (location ~,~*) > (location /起始路径) > (location /)

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# 1. = 匹配
location / {
	#精准匹配，主机名后面不能带任何字符串
	#例如www.baidu.com不能是www.baidu.com/id=xxx
}
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#2. 通用匹配
location /xxx {
	#匹配所有以/xxx开头的路径
	#例如127.0.0.1:8080/xxx	xxx可以为空，为空则和=匹配一样
}
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#3. 正则匹配
location ~ /xxx {
	#匹配所有以/xxx开头的路径
}
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#4. 匹配开头路径
location ^~ /xxx/xx {
	#匹配所有以/xxx/xx开头的路径
}
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#5. 匹配结尾路径
location ~* \.(gif/jpg/png)$ {
	#匹配以.gif、.jpg或者.png结尾的路径
}

四、Nginx 负载均衡

Nginx为我们默认提供了三种负载均衡的策略：

1.轮询：

将客户端发起的请求，平均分配给每一台服务器

2.权重：

会将客户端的请求，根据服务器的权重值不同，分配不同的数量

3.ip_hash:

基于发起请求的客户端的ip地址不同，他始终会将请求发送到指定的服务器上，就是说如果这个客户端的请求的ip地址不变，那么处理请求的服务器将一直是同一个

4.1 轮询

想实现Nginx轮询负载均衡机制只需要修改配置文件如下

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upstream my_server{
    server http://192.168.149.128:8080;
    server http://192.168.149.128:8081;
}
server {
    listen       80;
    listen  [::]:80;
    server_name  localhost;

	location / {
        proxy_pass http://my_server/;	#tomcat首页
    }
}

通用：

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upstream 名字{
    server ip:端口;
    server 域名:端口;
}
server {
    listen       80;
    listen  [::]:80;
    server_name  localhost;

	location / {
        proxy_pass http://upstream的名字/;	
    }
}

4.2 权重

实现权重的方式：在配置文件中upstream块中加上weight

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upstream my_server{
    server http://192.168.149.128:8080 weight=10;
    server http://192.168.149.128:8081 weight=2;
}
server {
    listen       80;
    listen  [::]:80;
    server_name  localhost;

	location / {
        proxy_pass http://my_server/;	#tomcat首页
    }
}

4.3 ip_hash

实现ip_hash方式：在配置文件upstream块中加上ip_hash;

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upstream my_server{
	ip_hash;
    server http://192.168.149.128:8080 weight=10;
    server http://192.168.149.128:8081 weight=2;
}
server {
    listen       80;
    listen  [::]:80;
    server_name  localhost;

	location / {
        proxy_pass http://my_server/;	#tomcat首页
    }
}

五、Nginx 动静分离

Nginx的并发能力公式： worker_processes * worker_connections / 4|2 = Nginx最终的并发能力

动态资源需要/4，静态资源需要/2

Nginx通过动静分离来提升Nginx的并发能力，更快的给用户响应

5.1动态资源代理

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#配置如下
location / {
  proxy_pass 路径;
}

5.2静态资源代理

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#停掉nginx
docker-compose down

修改docker-compose.yml添加静态资源数据卷
不同版本的静态资源位置可能不同，可以在2.2中查看默认的位置（location块中root后的路径）

#启动nginx
docker-compose up -d
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version: '3.1'
services: 
  nginx:
    restart: always
    image: daocloud.io/library/nginx:latest
    container_name: nginx
    ports: 
      - 80:80
    volumes:
      - /opt/docker_nginx/conf.d/:/etc/nginx/conf.d
      - /opt/docker_nginx/html/:/usr/share/nginx/html

在/opt/docker_nginx/html下新建一个index.html

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# 在/opt/docker_nginx/html下新建一个index.html
# 在index.html里面随便写点东西展示
# 修改nginx的配置文件

location / {
    root /usr/share/nginx/html;
    index index.html;
}

配置如下：

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#配置如下
location / {
    root; # 静态资源路径;
    index; # 默认访问路径下的什么资源;
    autoindex on;#代表展示静态资源的全部内容，以列表的形式展开
}

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#重启nginx
docker-compose restart

进行访问

六、Nginx 集群

单点故障，避免nginx的宕机，导致整个程序的崩溃

准备多台Nginx

准备keepalived，监听nginx的健康情况

准备haproxy，提供一个虚拟的路径，统一的去接收用户的请求

搭建

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#先准备好以下文件放入/opt/docker_nginx_cluster目录中
#然后启动容器	注意确保80、8081和8082端口未被占用(或者修改docker-compose.yml中的端口)
docker-compose up -d

然后我们访问8081端口可以看到master，访问8082端口可以看到slave

因为我们设置了81端口的master优先级未200比82端口的slave优先级100高，所以我们访问80端口看到的是master

现在我们模仿8081端口的nginx宕机了

docker stop 8081端口nginx容器的ID

这时我们再去访问80端口看到的就是slave了

Dockerfile

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FROM nginx:1.13.5-alpine

RUN apk update && apk upgrade

RUN apk add --no-cache bash curl ipvsadm iproute2 openrc keepalived

COPY entrypoint.sh /entrypoint.sh

RUN chmod +x /entrypoint.sh

CMD ["/entrypoint.sh"]

entrypoint.sh

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#!/bin/sh

#/usr/sbin/keepalvined -n -l -D -f /etc/keepalived/keepalived.conf --dont-fork --log-console &
/usr/sbin/keepalvined -D -f /etc/keepalived/keepalived.conf


nginx -g "daemon off;"

docker-compose.yml

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version: "3.1"
services:
  nginx_master:
    build:
      context: ./
      dockerfile: ./Dockerfile
    ports:
      -8081:80
    volumes:
      - ./index-master.html:/usr/share/nnginx/html/index.html
      - ./favicon.ico:/usr/share/nnginx/html/favicon.ico
      - ./keepalived-master.conf:/etv/keepalived/keepalived.conf
    networks:
      static-network:
        ipv4_address:172.20.128.2
    cap_add:
      - NET_ADMIN
  nginx_slave:
    build:
      context: ./
      dockerfile: ./Dockerfile
    ports:
      -8082:80
    volumes:
      - ./index-slave.html:/usr/share/nnginx/html/index.html
      - ./favicon.ico:/usr/share/nnginx/html/favicon.ico
      - ./keepalived-slave.conf:/etv/keepalived/keepalived.conf
    networks:
      static-network:
        ipv4_address:172.20.128.3
    cap_add:
      - NET_ADMIN
  proxy:
    image:  haproxy:1.7-apline
    ports:
      - 80:6301
    volumes:
      - ./happroxy.cfg:/usr/local/etc/haproxy/haproxy.cfg
    networks:
      - static-network
networks:
  static-network:
    ipam:
      congig:
        - subnet: 172.20.0.0/16

keepalived-master.conf

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vrrp_script chk_nginx {
    script "pidof nginx"
    interval 2
}

vrrp_instance VI_1 {
    state MASTER
    interface etch0	#容器内部的网卡名称
    virtual_router_id 33
    priority 200	#优先级
    advert_int 1
    
    autheentication {
    	auth_type PASS
    	auth_pass letmein
	}

	virtual_ipaddress {
        172.20.128.50	#虚拟路径
    }

	track_script {
        chk_nginx
    }
}

keepalived-slave.conf

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vrrp_script chk_nginx {
    script "pidof nginx"
    interval 2
}

vrrp_instance VI_1 {
    state BACKUP
    interface etch0	#容器内部的网卡名称
    virtual_router_id 33
    priority 100	#优先级
    advert_int 1
    
    autheentication {
    	auth_type PASS
    	auth_pass letmein
	}

	virtual_ipaddress {
        172.20.128.50	#虚拟路径
    }

	track_script {
        chk_nginx
    }
}

haproxy.cfg

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global
	log 127.0.0.1 local0
	maxconn 4096
	daemon
	nbproc 4
	
defaults
	log 127.0.0.1 local3
	mode http
	option dontlognull
	option redispatch
	retries 2
	maxconn 2000
	balance roundrobin
	timeout connect 5000ms
	timeout client 5000ms
	timeout server 5000ms
	
frontend main
	bind *:6301
	default_backend webserver
	
backend webserveer
	server nginx_master 127.20.127.50:80 check inter 2000 rise 2 fall 5

index-master.html

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<h1>master！</h1>

index-slave.html

1
<h1>slave！</h1>