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學習nginx,這一篇就夠了

2022-07-04 17:33:36 後端開發

一 、nginx介紹

1.簡介

Nginx 是高性能的 HTTP 和反向代理的web服務器，處理高并發能力是十分強大的，能經受高負 載的考驗,有報告表明能支持高達 50,000 個并發連接數，

2.正向代理

用正向代理來進行上網等功能, 正向代理：如果把局域網外的 Internet 想象成一個巨大的資源庫，則局域網中的客戶端要訪 問 Internet，則需要通過代理服務器來訪問，這種代理服務就稱為正向代理，

通過代理服務器來訪問真實服務器的程序 就叫正向代理，正向代理需要在客戶端進行配置代理服務器

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例如,我們用的vpn ,國內直接訪問不了google , 通過vpn的服務器代理我們訪問對應的站點,就可以訪問

3.反向代理

反向代理 是代理服務器端, 當客戶端發送請求時,請求先到代理服務器,代理服務器再把請求選擇發送到目標服務器,代理服務器獲取目標服務器的資料后,在回傳給客戶端.這個程序代理服務器代理的是真實服務器端,客戶端對代理無感知,不知道請求的真實服務器的IP地址.

在不用反向代理的時候, 我們請求的是真實服務器,可以知道真實服務器的ip; 反向代理之后,請求的是代理服務器,代理服務器訪問真實服務器,從而隱藏了真實服務器,而暴露的是代理服務器,代理服務器需要配置真實服務器

高并發必備，5種負載均衡的方法，全了解月薪得2萬+以上了吧

3.1反向代理和正向代理的區別

  1. 正向代理,需要客戶端配置代理服務器;反向代理,則需要在代理服務器配置真實服務器

  2. 正向代理是代理服務器代理客戶端發送請求;反向代理是代理服務器端接受請求

  3. 因為正向代理 是代理客戶端發送請求,所以對于服務端,客戶端是隱藏的;

    反向代理是代理服務端接受請求,所以對于客戶端,服務端是隱藏的

在完整的請求和回應的互動中,客戶端的請求通過代理服務器,代理服務轉發客戶端請求到真實服務端,即正向代理;

服務端回應請求到代理服務器,代理服務器發送回應資料到客戶端,即反向代理

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4.負載均衡

4.1 負載均衡理解

  1. 負載均衡(Load Balance) , 其含義就是指將負載(作業任務)進行平衡、分攤到多個操作單元上進行運行，，例如Web服務器、FTP服務器、企業關鍵應用服務器和其它關鍵任務服務器等，從而共同完成作業任務，

  2. 負載均衡的核心是：將負載進行平衡，

4.2 nginx的負載均衡

通過增加服務器的數量,將請求分發到各個服務器上,將原先的請求集中到單個服務器上的情況改為 將請求分發到多個服務器上,將負載分發到不同的服務器,也就是我們所說的負載均衡

Nginx服務器的負載均衡策略可以劃分為兩大類：即內置策略和擴展策略，內置策略主要包含輪詢、加權輪詢和IP hash三種；擴展策略主要通過第三方模塊實作，種類比較豐富，常見的有url hash、fair等，

在傳統的客戶端和服務端的互動中, 客戶端直接請求服務端，但是隨著業務量越來越大,單一架構下服務器需要處理的也越來越多. 服務器的并發能力是有限的,例如tomcat的默認并發能力是150,當然是可以配置的.實際運用中，最大并發數與硬體性能和CPU數量都有很大關系的，更好的硬體，更多的處理器都會使Tomcat支持更多的并發，

針對以上情況的解決方案：

(1) 服務器進行硬體升級：采用高性能服務器替換現有低性能服務器， 該方案的弊端：

高成本：高性能服務器價格昂貴，需要高額成本投入，而原有低性能服務器被閑置，造成資 源浪費，

可擴展性差：每一次業務量的提升，都將導致再一次硬體升級的高額成本投入，性能再卓越 的設備也無法滿足當前業務量的發展趨勢，
(2) 組建服務器集群，利用負載均衡技術在服務器集群間進行業務均衡，

該方案的優勢： 低成本

可擴展性：當業務量增長時，系統可通過增加服務器來滿足需求，且不影響已有業務，不降低服務質量

高可靠性：單臺服務器故障時，由負載均衡設備將后續業務轉向其他服務器，不影響后續業 務提供，保證業務不中斷，

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5.動靜分離

動靜分離是指在web服務器架構中，將靜態頁面與動態頁面或者靜態內容介面和動態內容介面,分開在不同系統(服務器)訪問的架構設計方法，進而提升整個服務訪問性能和可維護性，

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二、Nginx 的安裝(Linux)

2.1 下載

nginx: 下載 (p2hp.com)

下載后上傳,或者直接用 wget命令

2.2 安裝

1、下載源代碼包

[root@web03 ~]# wget https://nginx.org/download/nginx-1.20.1.tar.gz

2、解壓

[root@web03 ~]# tar -xf nginx-1.20.1.tar.gz

3、進入nginx目錄并且設定系統配置引數

[root@web03 ~]#cd nginx-1.20.1
[root@web03 nginx-1.20.1]# ./configure --help

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[root@web03 nginx-1.20.1]# ./configure --with-http_ssl_module --with-http_v2_module --with-stream

--with-http_ssl_module # 配置HTTPS時使用
--with-http_v2_module # 配置GOLANG語言時使用
--with-stream # 啟用TCP/UDP代理服務

4.安裝相關依賴

[root@web03 nginx-1.20.1]# yum install pcre pcre-devel -y

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[root@web03 nginx-1.20.1]# yum install openssl openssl-devel -y

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5.設定系統配置引數

./configure --with-http_ssl_module --with-http_v2_module --with-stream

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6、開始編譯

[root@web03 nginx-1.20.1]# make

7、安裝

[root@web03 nginx-1.20.1]# make install

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8、 加入環境變數

現在在命令列輸入nginx，報錯

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需要加入環境變數：

[root@web03 nginx]# vi /etc/profile

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新增以下內容：

export PATH=$PATH:/usr/local/nginx/sbin

使檔案生效：

[root@web03 nginx]# source /etc/profile

現在在命令列輸入nginx就行了

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9、加入system系統管理（重要：一定要頂格寫）

[root@web03 sbin]# vi /usr/lib/systemd/system/nginx.service

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輸入以下內容：

[Unit]
Description=nginx - high performance web server
Documentation=http://nginx.org/en/docs/
After=network-online.target remote-fs.target nss-lookup.target
Wants=network-online.target

[Service]
Type=forking
PIDFile=/usr/local/nginx/logs/nginx.pid
ExecStart=/usr/local/nginx/sbin/nginx -c /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
ExecReload=/usr/local/nginx/sbin/nginx -s reload
ExecStop=/usr/local/nginx/sbin/nginx -s stop

[Install]
WantedBy=multi-user.target

10、多載system服務并啟動

[root@web03 sbin]# systemctl daemon-reload
[root@web03 sbin]# systemctl start nginx

常見錯誤：

1、./configure: error: the HTTP rewrite module requires the PCRE library.

# 安裝相關包
yum install pcre pcre-devel -y

2、./configure: error: SSL modules require the OpenSSL library.

# 安裝相關包
yum install openssl openssl-devel -y

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2.3 防火墻問題

在 windows 系統中訪問 linux 中 nginx，默認不能訪問的，因為防火墻問題 （1）關閉防火墻 （2）開放訪問的埠號，80 埠

查看開放的埠號

firewall-cmd --list-all 
設定開放的埠號

設定開放的埠號

firewall-cmd --add-service=http –permanent 
firewall-cmd --add-port=80/tcp --permanent

重啟防火墻

firewall-cmd –reload

如果是購買的云服務器,還需要配置網路安全組

三、nginx常用命令及組態檔

3.1操作命令

使用nginx操作命令的前提是必須再nginx 的目錄下

[root@VM-24-7-centos /]# cd  /usr/local/nginx/sbin

1.查看 nginx 的版本號

[root@VM-24-7-centos sbin]# ./nginx -v
nginx version: nginx/1.20.2

2.查看 nginx 啟動狀態

[root@VM-24-7-centos sbin]# ps -ef | grep nginx
nobody    7508 10737  0 4月30 ?       00:00:24 nginx: worker process
root     10737     1  0 4月30 ?       00:00:00 nginx: master process ./nginx
root     15912  8298  0 16:21 pts/0    00:00:00 grep --color=auto nginx

2.nginx 啟動

[root@VM-24-7-centos sbin]# ./nginx

3.關閉 nginx

[root@VM-24-7-centos sbin]# ./nginx -s stop

4.重新加載 nginx,改完組態檔,重新加載組態檔

[root@VM-24-7-centos sbin]# ./nginx -s reload

3.2組態檔

nginx 安裝目錄下，其默認的組態檔都放在這個目錄的 conf 目錄下，而主組態檔
nginx.conf 也在其中，后續對 nginx 的使用基本上都是對此組態檔進行相應的修改

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(1)nginx組態檔

http {
    include       mime.types;    # nginx支持的媒體檔案型別，相對路徑為同目錄conf下的其他檔案
    default_type  application/octet-stream;      # 默認的媒體型別

    #log_format  main  '$remote_addr - $remote_user [$time_local] "$request" '   # 訪問日志的格式
    #                  '$status $body_bytes_sent "$http_referer" '
    #                  '"$http_user_agent" "$http_x_forwarded_for"';

    #access_log  logs/access.log  main;

    sendfile        on;   # 啟用sendfile傳輸模式，此模式是"零拷貝"
    #tcp_nopush     on;   # 只在sendfile on時有效，讓資料包擠滿到一定程度才發送出去，擠滿之前被阻塞

    #keepalive_timeout  0;   # keepalive的超時時間
    keepalive_timeout  65;

    #gzip  on;               # 是否啟用gzip壓縮回應報文

    server {                    # 定義虛擬主機
        listen       80;        # 定義監聽套接字
        server_name  localhost; # 定義主機名加域名，即網站地址

        #charset koi8-r;        # 默認字符集

        #access_log  logs/host.access.log  main;         # 訪問日志路徑

        location / {                        # location容器，即URI的根
            root   html;                    # 站點根目錄，即DocumentRoot，相對路徑時為<prefix>/html
            index  index.html index.htm;    # 站點主頁檔案
        }

        #error_page  404    /404.html;      # 出現404 page not fount錯誤時，使用/404.html頁回應客戶端

        # redirect server error pages to the static page /50x.html
        #
        error_page   500 502 503 504  /50x.html;      # 出現50x錯誤時，使用/50x.html頁回傳給客戶端
        location = /50x.html {                        # 定義手動輸入包含/50x.html時的location
            root   html;
        }

        # deny access to .htaccess files, if Apache's document root
        # concurs with nginx's one
        #
        #location ~ /\.ht {
        #    deny  all;
        #}
    }
    # another virtual host using mix of IP-, name-, and port-based configuration
    #
    #server {
    #    listen       8000;
    #    listen       somename:8080;
    #    server_name  somename  alias  another.alias;

    #    location / {
    #        root   html;
    #        index  index.html index.htm;
    #    }
    #}
}

第一部分：全域塊

worker_processes  1;#nginx行程,一般設定為和cpu核數一樣

從組態檔開始到 events 塊之間的內容，主要會設定一些影響 nginx 服務器整體運行的配置指令，主要包括配置運行 Nginx 服務器的用戶（組）、允許生成的 worker process 數，行程 PID 存放路徑、日志存放路徑和型別以及組態檔的引入等，

比如上面第一行配置的：這是 Nginx 服務器并發處理服務的關鍵配置，worker_processes 值越大，可以支持的并發處理量也越多，但是會受到硬體、軟體等設備的制約

第二部分：events 塊

events {
    worker_connections  1024;
}

比如上面的配置：

上述例子就表示每個 work process 支持的最大連接數為 1024.這部分的配置對 Nginx 的性能影響較大，在實際中應該靈活配置，

events 塊涉及的指令主要影響 Nginx 服務器與用戶的網路連接，常用的設定包括是否開啟對多 work process 下的網路連接進行序列化，是否允許同時接收多個網路連接，選取哪種事件驅動模型來處理連接請求，每個 word process 可以同時支持的最大連接數等，

第三部分：http 塊

http {
    include       mime.types;
    sendfile        on;
    keepalive_timeout  65;
    server {
        listen       80;
        server_name  localhost;
        location / {
            root   html;
            index  index.html index.htm;
        }
        location = /50x.html {
            root   html;
        }
    }
}

這算是 Nginx 服務器配置中最頻繁的部分，代理、快取和日志定義等絕大多數功能和第三方模塊的配置都在這里，

需要注意的是：http 塊也可以包括 http 全域塊、server 塊

①http 全域塊

http 全域塊配置的指令包括檔案引入、MIME-TYPE 定義、日志自定義、連接超時時間、單鏈接請求數上限等，

②server 塊

這塊和虛擬主機有密切關系，虛擬主機從用戶角度看，和一臺獨立的硬體主機是完全一樣的，該技術的產生是為了節省互聯網服務器硬體成本，

每個 http 塊可以包括多個 server 塊，而每個 server 塊就相當于一個虛擬主機，

而每個 server 塊也分為全域 server 塊，以及可以同時包含多個 locaton 塊，

1、全域 server 塊

最常見的配置是本虛擬機主機的監聽配置和本虛擬主機的名稱或 IP 配置，

2、location 塊

一個 server 塊可以配置多個 location 塊，

這塊的主要作用是基于 Nginx 服務器接收到的請求字串（例如 server_name/uri-string），對虛擬主機名稱

（也可以是 IP 別名）之外的字串（例如 前面的 /uri-string）進行匹配，對特定的請求進行處理，地址定向、資料緩

存和應答控制等功能，還有許多第三方模塊的配置也在這里進行，

四、nginx配置 反向代理和負載均衡

應用nginx配置

  1. /nginx -s reload

  2. ./nginx -s stop ./nginx

1.反向代理

1.1實作一

通過nginx配置后，通過80埠訪問nginx ，nginx 轉發到tomcat的8080埠

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在 nginx.conf組態檔中，加入如下配置

proxy_pass: URL; 該指令就是同來設定 真實服務器的地址，可以是主機名稱，也可以是IP地址加埠號

worker_processes  1;
events {
    worker_connections  1024;
}
http {
    include       mime.types;
    sendfile        on;
    keepalive_timeout  65;
    server {
        listen       80;
        server_name  1999.life;
        location / {
        	proxy_pass http://127.0.0.1:8080;
            root   html;
            index  index.html index.htm;
        }
        location = /50x.html {
            root   html;
        }
    }
}

上述配置，就是當我們訪問域名1999.life的80埠時，由于nginx監聽了80埠， 會轉發到http://127.0.0.1:8080根目錄

1.1實作二

實作效果：使用 nginx 反向代理，根據訪問的路徑跳轉到不同埠的服務中 nginx 監聽埠為 9001，

訪問 http://127.0.0.1:9001/edu/ 直接跳轉到 127.0.0.1:8081

訪問 http://127.0.0.1:9001/vod/ 直接跳轉到 127.0.0.1:8082

第一步，準備兩個 tomcat，一個 8001 埠，一個 8002 埠，并準備好測驗的頁面 第二步，修改 nginx 的組態檔 在 http 塊中添加 server{}

    server {
        listen       8800;
        #listen       101.43.181.85;
        server_name  101.43.181.85;

        location ~ /vod/ {
            proxy_pass http://127.0.0.1:8081;
            root   html;
            index  index.html index.htm;
        }
        location ~ /edu/ {
            proxy_pass http://127.0.0.1:8080;
            root   html;
            index  index.html index.htm;
        }

    }

上述配置 是nginx監聽 8800埠， 當請求路徑包含 vod 時 ，代理8081埠；包含edu時，代理8080埠，~ 表示后面是正則運算式的形式

2.負載均衡

2.1 輪詢演算法(默認)

每個請求按時間順序逐一分配到不同的后端服務器，如果后端服務器 down 掉，能自動剔除

我在兩個tomcat 中配置了 , 相同的路徑和資源.

upstream myserver{
server 101.43.181.85:8080;
server 101.43.181.85:8081;
}

    server {
        listen       8801;
        server_name  101.43.181.85;
        location / {
            proxy_pass http://myserver;
            root   html;
            index  index.html index.htm;
        }
    }

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上述配置, 監聽了8801 埠, 組態檔中 upstream myserver 配置在 http全域塊中,在location 中配置proxy_pass,并指向 upstream myserver.

myserve 是定義組名.location中將請求轉發到 組名為myserve 的組

2.2 加權輪詢(權重)演算法（weight）

upstream myserver{
server 101.43.181.85:8080 weight=5;
server 101.43.181.85:8081 weight=10;
}

    server {
        listen       8801;
        server_name  101.43.181.85;
        location / {
            proxy_pass http://myserver;
            root   html;
            index  index.html index.htm;
        }
    }

上述配置中, 和默認輪詢的寫法不同的就是 , 在組中,url后面多了 weight, 配置了權重.

當為服務器指定權重引數時， 權重將作為負載均衡決策的一部分，

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2.3 ip_hash

2.3.1 ip_hash介紹

  • ip_hash是根據用戶請求過來的ip，然后映射成hash值，然后分配到一個特定的服務器里面；
  • 使用ip_hash這種負載均衡以后，可以保證用戶的每一次會話都只會發送到同一臺特定的Tomcat里面，它的session不會跨到其他的tomcat里面去的；

在這里插入圖片描述

  • 首先通過將ip地址映射成一個hash值，然后將hash值對Tomcat的數量3取模，得到Tomcat的索引0、1、2；

  • 比如：5%3=2，則把這個請求發送到Tomcat3服務器，以此類推；

  • 這樣一來，只要用戶的IP不發生改變，當前用戶的會話就能夠一直保持；

    在這里插入圖片描述

nginx的ip_hash演算法是取ip地址的前三段數字進行hash映射，如果只有最后一段不一樣，也會發送到同一個Tomcat里面

2.3.2 ip_hash 配置

    upstream myserver{
        ip_hash;
        server 101.43.181.85:8080 weight=5;
        server 101.43.181.85:8081 weight=10;
    }

    server {
        listen       8801;
        server_name  101.43.181.85;
        location / {
            proxy_pass http://myserver;
            root   html;
            index  index.html index.htm;
        }
    }

在nginx里面使用ip_hash,直接添加ip_hash關鍵字即可，后續同一ip的訪問將只會請求同一個服務器，

2.3.3 注意事項

  • 一旦使用了ip_hash，當我們需要移除一臺服務器的時候，不能直接洗掉這個配置項，而是需要在這臺服務器配置后面加上關鍵字down，表示不可用；

  • upstream myserver { 
	ip_hash; 
	server 192.168.11.73:8080; 
	server 192.168.11.74:8080 down; 
	server 192.168.11.75:8080; 
}

  • 因為如果直接移除配置項，會導致hash演算法發生更改，后續所有的請求都會發生混亂；

2.4 least_conn

按節點連接數分配，把請求優先分配給連接數少的節點，該策略主要為了解決，各個節點請求處理時間長短不一造成某些節點超負荷的情況，

按照nginx檔案的說法,請求將被傳遞給當前擁有最少活躍連接的server，同時考慮權重weight的因素，

upstream myserver{
    least_conn;
    server 192.168.9.134:8081;
    server 192.168.9.134:8082;
}

在nginx里面使用least_conn,直接添加least_conn關鍵字即可，

2.5 fair（第三方）

按后端服務器的回應時間來分配請求，回應時間短的將會被優先分配

需要安裝 nginx-upstream-fair-master 第三方模塊
下載地址：https://github.com/gnosek/nginx-upstream-fair

重新檢測nginx編譯環境
編譯時需要指定添加模塊的絕對路徑

 [root@localhost nginx-1.18.0]# ./configure --with-http_ssl_module --add-module=/root/nginx-upstream-fair-master

若出現以下報錯

error: ‘ngx_http_upstream_srv_conf_t’ has no member named ‘default_port’

解決方法
修改NGINX下的ngx_http_upstream.h檔案

[root@localhost ~]# vim nginx-1.18.0/src/http/ngx_http_upstream.h

在ngx_http_upstream_srv_conf_s結構添加一行 in_port_t default_port

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然后重新編譯安裝就可以了

修改NGINX的組態檔,指定演算法為fair演算法

upstream myserver{     
    server 192.168.9.134:8081;
    server 192.168.9.134:8082;
    fail;
}

五、nginx 動靜分離

1.基本介紹

  • 動靜分離指的是將動態請求和靜態請求分隔開，然后分別路由到相應的后端服務器，
  • 通常用戶的請求中，一部分需要后臺程式處理，例如查詢資料庫或者進行一些資料運算，這類請求我們稱之為動態請求；
  • 還有一部分不需要后臺程式處理，如請求 css、html、js、圖片等靜態資源，這類請求我們稱之為靜態請求，
  • Nginx 實作動靜分離的基礎是它可以根據配置對不同的請求做不同的轉發，動靜分離有利于提高整個服務器系統的性能，

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Nginx 動靜分離簡單來說就是把動態跟靜態請求分開，不能理解成只是單純的把動態頁面和靜態頁面物理分離，嚴格意義上說應該是動態請求跟靜態請求分開，可以理解成使用 Nginx 處理靜態頁面，Tomcat 處理動態頁面，動靜分離從目前實作角度來講大致分為兩種，

一種是純粹把靜態檔案獨立成單獨的域名，放在獨立的服務器上，也是目前主流推崇的方案；

另外一種方法就是動態跟靜態檔案混合在一起發布，通過 nginx 來分開，通過 location 指定不同的后綴名實作不同的請求轉發，通過 expires 引數設定，可以使瀏覽器快取過期時間，減少與服務器之前的請求和流量，具體 Expires 定義：是給一個資源設定一個過期時間，也就是說無需去服務端驗證，直接通過瀏覽器自身確認是否過期即可，所以不會產生額外的流量，此種方法非常適合不經常變動的資源，（如果經常更新的檔案，不建議使用 Expires 來快取），我這里設定 3d，表示在這 3 天之內訪問這個 URL，發送一個請求，比對服務器該檔案最后更新時間沒有變化，則不會從服務器抓取，回傳狀態碼304，如果有修改，則直接從服務器重新下載，回傳狀態碼 200，點擊查看圖片來源

2.配置

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我準備了兩個靜態資源

/data/test/www/a.html

/data/test/image/001.jpg

    server {
        listen       8802;
        server_name  101.43.181.85;
        location /www/ {
            root   /data/test/;
            index  index.html index.htm;
        }
        location /image/ {
        root /data/test/;
        autoindex on;
        }
    }

上述配置location 部分, 當我們路徑為www時, 會匹配到 對應的location,到/data/test/www 路徑下,尋找對應資源;

當我們路徑為image時, 匹配到對應的location,到/data/test/image路徑下,尋找對應資源

image-20220701160845870

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autoindex on 的作用是列出 檔案夾下的內容

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六、nginx高可用

1.什么是高可用？

高可用（High availability,縮寫為 HA)，是指系統無中斷的執行其功能的能力，代表系統的可用性程度，高可用的主要目的就是為了保障“業務的連續性”，即在用戶的眼里，業務永遠都是正常對外提供服務的，它通常是指，通過設計減少系統不能提供服務的時間，

假設系統一直能夠提供服務，我們說系統的可用性是100%，如果系統每運行100個時間單位，會有1個時間單位無法提供服務，我們說系統的可用性是99%，很多公司的高可用目標是4個9，也就是99.99%，這就意味著，系統的年停機時間為8.76個小時，

常見的互聯網分層架構

img

常見互聯網分布式架構如上，分為：

（1）客戶端層：典型呼叫方是瀏覽器browser或者手機應用APP

（2）反向代理層：系統入口，反向代理

（3）站點應用層：實作核心應用邏輯，回傳html或者json

（4）服務層：如果實作了服務化，就有這一層

（5）資料-快取層：快取加速訪問存盤

（6）資料-資料庫層：資料庫固化資料存盤

整個系統的高可用，又是通過每一層的冗余+自動故障轉移來綜合實作的，

2.nginx 高可用

nginx作為負載均衡器，所有請求都到了nginx，可見nginx處于非常重點的位置，如果nginx服務器宕機后端web服務將無法提供服務，影響嚴重，

為了屏蔽負載均衡服務器的宕機，需要建立一個備份機，主服務器和備份機上都運行高可用(High Availability)監控程式，通過傳送諸如“I am alive”這樣的資訊來監控對方的運行狀況，當備份機不能在一定的時間內收到這樣的資訊時，它就接管主服務器的服務IP并繼續提供負載均衡服務;當備份管理器又從主管理器收到“I am alive”這樣的資訊時，它就釋放服務IP地址，這樣的主服務器就開始再次提供負載均衡服務，

2.1keepalived+nginx實作主備

2.1.1 什么是keepalived

keepalived 是集群管理中保證集群高可用的一個服務軟體，用來防止單點故障，

Keepalived的作用是檢測web服務器的狀態，如果有一臺web服務器死機，或作業出現故障，Keepalived將檢測到，并將有故障的web服務器從系統中剔除，當web服務器作業正常后Keepalived自動將web服務器加入到服務器群中，這些作業全部自動完成，不需要人工干涉，需要人工做的只是修復故障的web服務器，

2.1.2 keepalived作業原理

keepalived是以VRRP協議為實作基礎的，VRRP全稱Virtual Router Redundancy Protocol，即虛擬路由冗余協議，

虛擬路由冗余協議，可以認為是實作路由器高可用的協議，即將N臺提供相同功能的路由器組成一個路由器組，這個組里面有一個master和多個backup，master上面有一個對外提供服務的vip(VIP = Virtual IP Address，虛擬IP地址，該路由器所在局域網內其他機器的默認路由為該vip)，master會發組播，當backup收不到VRRP包時就認為master宕掉了，這時就需要根據VRRP的優先級來選舉一個backup當master，這樣的話就可以保證路由器的高可用了，

keepalived主要有三個模塊，分別是core、check和VRRP，core模塊為keepalived的核心，負責主行程的啟動、維護以及全域組態檔的加載和決議，check負責健康檢查，包括常見的各種檢查方式，VRRP模塊是來實作VRRP協議的，

2.1.3 keepalived+nginx實作主備程序

初始狀態Nginx負載均衡高可用指的是什么意思

主機宕機Nginx負載均衡高可用指的是什么意思

主機恢復

Nginx負載均衡高可用指的是什么意思

基礎環境準備

（1）安裝Nginx：
# 添加源
sudo rpm -Uvh http://nginx.org/packages/centos/7/noarch/RPMS/nginx-release-centos-7-0.el7.ngx.noarch.rpm

# 安裝Nginx
sudo yum install -y nginx

# 啟動Nginx
sudo systemctl start nginx.service

# 瀏覽器訪問測驗
http://192.168.253.11/
http://192.168.253.12/
（2）安裝KeepAlived可使用yum直接安裝：
yum -y install keepalived

查看KeepAlived組態檔：

cat /etc/keepalived/keepalived.conf

接下來就是要對該組態檔進行修改，該組態檔在/etc/keepalived/路徑下，在默認的keepalive.conf里面還有 virtual_server，real_server 這樣的配置，它是為lvs準備的，

（3）關閉防火墻（默認關閉）
（4）關閉selinux（如果不關閉，KeepAlived不生效）

臨時關閉

[root@localhost ~]# getenforce Enforcing
[root@localhost ~]# setenforce 0
[root@localhost ~]# getenforce
Permissive

永久關閉：

[root@localhost ~]# vim /etc/sysconfig/selinux
SELINUX=enforcing 改為 SELINUX=disabled
重啟服務reboot

配置主備模式

(1) 修改主組態檔：

! Configuration File for keepalived

global_defs {
     notification_email {
          [email protected]
          [email protected]
          [email protected]
     }
     
     notification_email_from [email protected]
     smtp_server 127.0.0.1
     smtp_connect_timeout 30
     router_id master11
}

# nginx掛了，實作vip自動漂移，使用如下腳本控制     
vrrp_script check_nginx {
      script "/usr/local/nginx/nginx_check.sh"
      interval 2  # 機器宕機執行的次數
      weight 2
}

# 當前實體配置
vrrp_instance VI_1 {
     state MASTER   # 主機
     interface ens33  # 系結的網卡
     virtual_router_id 51   # 組id，需要一致
     priority 100  # 優先級
     advert_int 1  # 檢查間隔，默認1s
     
     # 呼叫nginx掛了之后進行vip漂移的函式  
     track_script {
       	check_nginx
     }
     
     authentication {
       	auth_type PASS
       	auth_pass 1111
     }
     
     # 配置vip
     virtual_ipaddress {
        192.168.253.50/24 dev ens33 label ens33:1 scope global
 	 }
}

在默認的keepalive.conf里面還有 virtual_server，real_server 這樣的配置，我們這用不到，它是為lvs準備的，

(2) 腳本檔案

/usr/local/nginx/nginx_check.sh ：

# 在/usr/local下新建目錄nginx
mkdir nginx
# 新建檔案
touch nginx_check.sh

# 編輯內容
#!/bin/bash
A=`ps -C nginx --no-header |wc -l`   #查看nginx行程是否存在  
#if [ $A -eq 0 ];then              
  /usr/sbin/nginx         #重啟nginx
  if [ $A -eq 0 ];then   #nginx重啟失敗
    exit 1 # keepalived執行腳本，回傳非0結果，ip漂移
  else
    exit 0 # keepalived執行腳本，回傳0，ip不漂移
  fi
#else
#  exit 0
#fi

需要給nginx_check.sh檔案加可執行權限

chmod +x nginx_check.sh

(3)修改從機keepalived.conf組態檔

! Configuration File for keepalived
global_defs {
     notification_email {
          [email protected]
          [email protected]
          [email protected]
     }
    
     notification_email_from [email protected]
     smtp_server 127.0.0.1
     smtp_connect_timeout 30
     router_id backup
}

vrrp_script check_nginx {
     script "/usr/local/nginx/nginx_check.sh"
     interval 2
     weight 2
}

vrrp_instance VI_1 {
     state BACKUP  # 從機
     interface ens33
     virtual_router_id 51  # 組id，需要一致
     priority 99   # 優先級
     advert_int 1
        
     # 呼叫nginx掛了之后進行vip漂移的函式    
     track_script {
       	check_nginx
     }
     
     authentication {
       	auth_type PASS
       	auth_pass 1111
     }
    
     # 配置vip
     virtual_ipaddress {
        192.168.253.50/24 dev eth0 label ens33:1 scope global
     }
}

同樣需要在/usr/local/nginx/路徑下放上nginx_check.sh腳本檔案，

(4) 啟動nginx、keepalived

#主從啟動
sudo systemctl restart nginx.service
#主從啟動
systemctl start keepalived

(5) 訪問測驗

為效果明顯，可以修改Nginx首頁，將主從IP地址放置首頁以便區分，

訪問http://192.168.253.50 or curl 192.168.253.50

查看Nginx日志

cd  /var/log/nginx/
cat  access.log

查看主服務器keepalived日志:

Keepalived默認所有的日志都是寫入到/var/log/message ，
你可以使用命令 tail -f /var/log/messages|grep Keepalived 進行查看

查看ens33網卡資訊：

ip addr | grep ens33

2: ens33: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc
pfifo_fast state UNKNOWN group default qlen 1000
 inet 192.168.253.11/24 brd 192.168.253.255 scope
global noprefixroute ens33 
 inet 192.168.253.50/24 scope global secondary ens33:1
#VIP已漂移到主機，vip只能選擇一個機器進行系結

(6)停掉主服務器的nginx

通過瀏覽器訪問：http://192.168.253.50
查看主機KeepAlived日志：

tail -f /var/log/messages|grep Keepalived

# 強制停止
pkill -9 nginx

# 查看Nginx行程
ps -ef | grep nginx

# 等待幾秒后再次查看Nginx行程，發現已經通過檢查腳本自啟
# 因為在keepalived腳本中，進行了nginx重啟操作

則會執行腳本nginx_check.sh進行nginx啟動！

如果master上的nginx服務掛了，則nginx會自動重啟，重啟失敗后會自動關閉keepalived，這樣vip資源也會轉移到slave上，
master和slave兩邊都開啟nginx服務，無論master還是slave，當其中的一個keepalived服務停止后，vip都會漂移到keepalived服務還在的節點上；
如果要想使nginx服務掛了，vip也漂移到另一個節點，則必須用腳本或者在組態檔里面用shell命令來控制，（nginx服務宕停后會自動啟動，啟動失敗后會會致使vip資源漂移到另一臺機器上）

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