大家好似扔,我是前端dog君吨些,一名95后前端小兵。2019年畢業(yè)于北京化工大學(xué)炒辉,天津人豪墅,不知道有校友和老鄉(xiāng)嘛?對前端的熱愛辆脸,讓我們在此相聚但校,希望這篇文章,能幫助到您啡氢,也同時希望能交到志同道合的小伙伴状囱,共同發(fā)展,一起進步倘是。我的微信號dm120225亭枷,備注簡書,期待您的光臨搀崭。
上一篇我們聊了聊docker的基本操作叨粘,鏈接:寫給前端的docker簡明教程。那么這一篇瘤睹,我們就用docker安裝nginx升敲,聊一聊nginx的基本操作。
我們將會從以下幾部分展開:nginx介紹轰传、nginx原理驴党、nginx安裝、nginx配置获茬、nginx應(yīng)用港庄,一步步的和大家一起學(xué)習(xí)nginx。
nginx介紹
定義
我們先來看下nginx的基本定義吧:
nginx是一個高性能的http和反向代理的web服務(wù)器恕曲,同時也提供了IMAP POP3 SMTP服務(wù)鹏氧。
不過我們一般不使用nginx作為郵件服務(wù)器,最多的用途佩谣,是利用nginx高性能的http部署應(yīng)用和反向代理做轉(zhuǎn)發(fā)把还。說到這,我們看一下兩個基本概念茸俭,正向代理和反向代理有什么區(qū)別吊履。
正向代理和反向打理
實踐中客戶端無法直接跟服務(wù)端發(fā)起請求的時候,我們就需要代理服務(wù)瓣履。代理可以實現(xiàn)客戶端與服務(wù)端之間的通信,我們的Nginx也可以實現(xiàn)相應(yīng)的代理服務(wù)率翅。
正向代理
客戶端 <一> 代理 一>服務(wù)端
我們簡單地打個租房的比方:
A(客戶端)想租C(服務(wù)端)的房子,但是A(客戶端)并不認(rèn)識C(服務(wù)端)租不到。
B(代理)認(rèn)識C(服務(wù)端)能租這個房子所以你找了B(代理)幫忙租到了這個房子袖迎。
這個過程中C(服務(wù)端)不認(rèn)識A(客戶端)只認(rèn)識B(代理)
C(服務(wù)端)并不知道A(客戶端)租了房子糠雨,只知道房子租給了B(代理)古徒。
反向代理
客戶端 一>代理 <一> 服務(wù)端
我們也用一個租房的例子:
A(客戶端)想租一個房子,B(代理)就把這個房子租給了他。
這時候?qū)嶋H上C(服務(wù)端)才是房東。
B(代理)是中介把這個房子租給了A(客戶端)损肛。
這個過程中A(客戶端)并不知道這個房子到底誰才是房東
他都有可能認(rèn)為這個房子就是B(代理)的
由上的例子和圖我們可以知道,正向代理和反向代理的區(qū)別在于代理的對象不一樣,正向代理的代理對象是客戶端,反向代理的代理對象是服務(wù)端宠页。
優(yōu)缺點
了解了正向代理和反向代理的區(qū)別后葵孤,我們來看下nginx的優(yōu)缺點。
優(yōu)點
高并發(fā)量
nginx采用了異步非阻塞的方式來處理請求暇榴,能夠支持高達5w個并發(fā)連接數(shù)的響應(yīng)厚棵。
內(nèi)存消耗小
nginx采用的事件處理方式蕉世,與多線程相比,不需要創(chuàng)建線程婆硬,每個請求占用的內(nèi)存很少狠轻,也沒有上下文切換,事件處理非常輕量級彬犯。
簡單穩(wěn)定
配置簡單(在conf文件中配置) 性能穩(wěn)定(nginx采用了分階段資源分配技術(shù)向楼,使cpu內(nèi)存占有率非常低,具有很高的穩(wěn)定性)谐区。
模塊化程度高
nginx是高度模塊化設(shè)計湖蜕。
低成本
nginx是開源免費的。
內(nèi)置的健康檢查功能
如果 nginx代理后端的某臺web服務(wù)宕機了宋列,不會影響前端訪問
節(jié)省帶寬昭抒,會直接剔除掉。
支持熱部署
啟動特別容易虚茶,并且?guī)缀蹩梢宰龅?em>724小時不間斷運行*戈鲁,即使運行數(shù)月也不需要重新啟動。還能夠在不間斷服務(wù)的情況下嘹叫,對軟件版本進行升級婆殿。
缺點
適用范圍小
nginx僅能支持http,https和Email協(xié)議罩扇,這樣就在適用范圍上面小些婆芦。
nginx不支持url來檢測
對后端服務(wù)的健康檢查,只支持通過端口來檢測喂饥,不支持通過url來檢測消约。
不支持session的直接保持
可通過ip_hash來解決。
nginx原理
現(xiàn)在我們對nginx已經(jīng)有了一些初步認(rèn)識了员帮。下面我們一起來看下nginx的原理或粮。
工作過程:
nginx在啟動后,會有一個master
進程和多個worker
進程捞高,master
進程主要用來管理worker
進程氯材,包含:接收來自外界的信號,向各worker
進程發(fā)送信號硝岗,監(jiān)控worker
進程的運行狀態(tài)氢哮,當(dāng)worker
進程退出后(異常情況下),會自動重新啟動新的worker
進程型檀。而基本的網(wǎng)絡(luò)事件冗尤,則是放在了worker
進程中來處理。多個worker
進程之間是對等的,他們同等競爭來自客戶端的請求裂七,各進程互相之間是獨立的皆看。一個請求,只可能在一個worker
進程中處理碍讯,一個worker進程悬蔽,不可能處理其他進程的請求扯躺。worker
進程的個數(shù)是可以設(shè)置的捉兴,一般我們會設(shè)置與機器的cpu核數(shù)
一致(這里面的原因與nginx的進程模型以及事件處理模型分不開的)
nginx安裝
我們了解完nginx是什么,有什么特點录语,基本原理后倍啥,下面就一起來使用docker來安裝nginx,體驗一下nginx澎埠。
我們編寫的docker-compose.yml文件內(nèi)容如下:
# docker-compose.yml
version: '3.1'
services:
nginx:
restart: always
image: daocloud.io/library/nginx:1.7.8
container_name: nginx
ports:
- 80:80
volumes:
- volumes:/etc/nginx
volumes:
volumes: {}
我們在服務(wù)器上新建一個nginx目錄將docker-compose.yml放進去虽缕。這里要給大家解釋下數(shù)據(jù)卷為什么這么寫。docker-compose根據(jù)這個配置文件去執(zhí)行蒲稳,執(zhí)行到volumes時氮趋,會自動根據(jù)映射一個數(shù)據(jù)卷,數(shù)據(jù)卷名稱為當(dāng)前目錄名+volumes江耀,如下:
可以看到剩胁,我們在nginx目錄下使用docker-compose
啟動nginx
,自動創(chuàng)建了一個叫nginx_volumes
的數(shù)據(jù)卷祥国。默認(rèn)nginx
的安裝目錄在/etc/nginx
昵观,我們來看下nginx
數(shù)據(jù)卷nginx_volumes
都有什么內(nèi)容。
可以看到nginx數(shù)據(jù)卷中有如上的文件舌稀。說明我們的數(shù)據(jù)卷也映射成功啊犬,接下來我們訪問下nginx。
出現(xiàn)了如上界面壁查,說明我們的nginx安裝并啟動成功觉至。
nginx配置
安裝好了nginx后,我們來看下nginx都可能會有什么配置睡腿。nginx的配置文件是nginx.conf
语御,我們已經(jīng)在數(shù)據(jù)卷中映射出來了,我們來看下都有什么內(nèi)容嫉到。
我們可以看到沃暗,這里在最后又 include 了 /etc/nginx/conf.d目錄下所有以conf結(jié)尾的文件,我們來看下都有什么內(nèi)容何恶。
我們打開default.conf
這里我們截取了部分內(nèi)容孽锥。關(guān)于nginx的使用,核心可以說是去修改這個配置文件。我們來整理一下惜辑,針對這些配置文件做些介紹唬涧,來看下都是干什么用的。
整體介紹
nginx共分為三塊:main(全局塊)盛撑、events(塊)碎节、http塊
main(全局塊)
從配置文件開始到events塊之間的內(nèi)容,主要控制nginx子進程所屬的用戶和用戶組抵卫,派生子進程數(shù)狮荔,錯誤日志位置和級別,pid位置等介粘。
events塊
events塊主要影響nginx服務(wù)器與用戶的網(wǎng)絡(luò)連接殖氏,常用的設(shè)置包括是否開啟對多work_process下的網(wǎng)絡(luò)連接進行序列化,是否允許同時接收多個網(wǎng)絡(luò)連接姻采,選取哪種事件驅(qū)動模型來處理連接請求雅采,每個work_process可以同時支持的最大連接數(shù)等。
http塊
http塊包括http-全局塊慨亲、http-server塊婚瓜、upstream 塊⌒炭茫可以嵌套多個server巴刻,配置代理,緩存铐望,日志定義等絕大多數(shù)功能和第三方模塊的配置冈涧。這是我們最重要的配置,以后我們的大部分配置工作是在http塊下完成的正蛙。
http-server塊
nginx中主機的配置塊督弓,可用于配置多個虛擬主機,每個server塊就相當(dāng)于一個虛擬主機乒验。
upstream 塊
配置負載均衡愚隧。
http-server-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(wù)器接收到的請求路徑锻全,對虛擬主機名稱之外的字符串進行匹配狂塘,對待定的請求進行處理。
配置詳解
#定義Nginx運行的用戶和用戶組
user www www;
#
#nginx進程數(shù),建議設(shè)置為等于CPU總核心數(shù).
worker_processes 8;
#
#全局錯誤日志定義類型,[ debug | info | notice | warn | error | crit ]
error_log /var/log/nginx/error.log info;
#
#進程文件
pid /var/run/nginx.pid;
#
#一個nginx進程打開的最多文件描述符數(shù)目,理論值應(yīng)該是最多打開文件數(shù)(系統(tǒng)的值ulimit -n)與nginx進程數(shù)相除,但是nginx分配請求并不均勻,所以建議與ulimit -n的值保持一致.
worker_rlimit_nofile 65535;
#
#工作模式與連接數(shù)上限
events
{
#參考事件模型,use [ kqueue | rtsig | epoll | /dev/poll | select | poll ]; epoll模型是Linux 2.6以上版本內(nèi)核中的高性能網(wǎng)絡(luò)I/O模型,如果跑在FreeBSD上面,就用kqueue模型.
use epoll;
#單個進程最大連接數(shù)(最大連接數(shù)=連接數(shù)*進程數(shù))
worker_connections 1024; #最大連接數(shù)鳄厌,默認(rèn)為512
}
#
#設(shè)定http服務(wù)器
http
{
include mime.types; #文件擴展名與文件類型映射表
default_type application/octet-stream; #默認(rèn)文件類型荞胡,文件流形式
#charset utf-8; #默認(rèn)編碼
server_names_hash_bucket_size 128; #服務(wù)器名字的hash表大小
client_header_buffer_size 32k; #上傳文件大小限制
large_client_header_buffers 4 64k; #設(shè)定請求緩
client_max_body_size 8m; #設(shè)定請求緩
keepalive_timeout 65; #連接超時時間,默認(rèn)為75s了嚎,可以在http泪漂,server廊营,location塊。
# 開啟目錄列表訪問,合適下載服務(wù)器,默認(rèn)關(guān)閉.
autoindex on; # 顯示目錄
autoindex_exact_size on; # 顯示文件大小 默認(rèn)為on,顯示出文件的確切大小,單位是bytes 改為off后,顯示出文件的大概大小,單位是kB或者MB或者GB
autoindex_localtime on; # 顯示文件時間 默認(rèn)為off,顯示的文件時間為GMT時間 改為on后,顯示的文件時間為文件的服務(wù)器時間
sendfile on; # 開啟高效文件傳輸模式,sendfile指令指定nginx是否調(diào)用sendfile函數(shù)來輸出文件,對于普通應(yīng)用設(shè)為 on,如果用來進行下載等應(yīng)用磁盤IO重負載應(yīng)用,可設(shè)置為off,以平衡磁盤與網(wǎng)絡(luò)I/O處理速度,降低系統(tǒng)的負載.注意:如果圖片顯示不正常把這個改成off.
tcp_nopush on; # 防止網(wǎng)絡(luò)阻塞
tcp_nodelay on; # 防止網(wǎng)絡(luò)阻塞
# FastCGI相關(guān)參數(shù)是為了改善網(wǎng)站的性能:減少資源占用,提高訪問速度.下面參數(shù)看字面意思都能理解.
fastcgi_connect_timeout 300; ## 鏈接
fastcgi_send_timeout 300; ##讀取 是指nginx進程向fastcgi進程發(fā)送request的整個過程的超時時間
fastcgi_read_timeout 300; ##發(fā)請求 是指fastcgi進程向nginx進程發(fā)送response的整個過程的超時時間
fastcgi_buffer_size 64k;
fastcgi_buffers 4 64k;
fastcgi_busy_buffers_size 128k;
fastcgi_temp_file_write_size 128k;
# gzip模塊設(shè)置
gzip on; #開啟gzip壓縮輸出
gzip_min_length 1k; #允許壓縮的頁面的最小字節(jié)數(shù),頁面字節(jié)數(shù)從header偷得content-length中獲取.默認(rèn)是0,不管頁面多大都進行壓縮.建議設(shè)置成大于1k的字節(jié)數(shù),小于1k可能會越壓越大
gzip_buffers 4 16k; #表示申請4個單位為16k的內(nèi)存作為壓縮結(jié)果流緩存,默認(rèn)值是申請與原始數(shù)據(jù)大小相同的內(nèi)存空間來存儲gzip壓縮結(jié)果
gzip_http_version 1.1; #壓縮版本(默認(rèn)1.1,目前大部分瀏覽器已經(jīng)支持gzip解壓.前端如果是squid2.5請使用1.0)
gzip_comp_level 2; #壓縮等級.1壓縮比最小,處理速度快.9壓縮比最大,比較消耗cpu資源,處理速度最慢,但是因為壓縮比最大,所以包最小,傳輸速度快
gzip_types text/plain application/x-javascript text/css application/xml;
#壓縮類型,默認(rèn)就已經(jīng)包含text/html,所以下面就不用再寫了,寫上去也不會有問題,但是會有一個warn.
gzip_vary on;#選項可以讓前端的緩存服務(wù)器緩存經(jīng)過gzip壓縮的頁面.例如:用squid緩存經(jīng)過nginx壓縮的數(shù)據(jù)
#開啟限制IP連接數(shù)的時候需要使用
#limit_zone crawler $binary_remote_addr 10m;
#虛擬主機的配置
server
{
# 監(jiān)聽端口
listen 80;
# 域名可以有多個,用空格隔開
server_name 127.0.0.1;
# HTTP 自動跳轉(zhuǎn) HTTPS
rewrite ^(.*) https://www.baidu.com;
deny 127.0.0.1; #拒絕的ip
allow 172.18.5.54; #允許的ip
}
upstream myserver {
server 127.0.0.1:8080;
server 192.168.24.189:8080 backup; #熱備
}
server
{
# 監(jiān)聽端口 HTTPS
listen 443 ssl;
server_name https://www.baidu.com;
root /data/www/;
# 配置域名證書
ssl_certificate C:\WebServer\Certs\certificate.crt;
ssl_certificate_key C:\WebServer\Certs\private.key;
ssl_session_cache shared:SSL:1m;
ssl_session_timeout 5m;
ssl_protocols SSLv2 SSLv3 TLSv1;
ssl_ciphers ALL:!ADH:!EXPORT56:RC4+RSA:+HIGH:+MEDIUM:+LOW:+SSLv2:+EXP;
ssl_prefer_server_ciphers on;
index index.html index.htm index.php;
location ~ .*\.(php|php5)?$
{
fastcgi_pass 127.0.0.1:9000;
fastcgi_index index.php;
include fastcgi.conf;
}
# 配置地址攔截轉(zhuǎn)發(fā)萝勤,解決跨域驗證問題
location /oauth/{
proxy_pass https://localhost:13580/oauth/;
proxy_set_header HOST $host;
proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
}
# 圖片緩存時間設(shè)置
location ~ .*\.(gif|jpg|jpeg|png|bmp|swf)$ {
expires 10d;
}
# JS和CSS緩存時間設(shè)置
location ~ .*\.(js|css)?$ {
expires 1h;
}
# 日志格式設(shè)定
log_format access '$server_name $remote_addr -$remote_user [$time_local] "$request"'
'$status $uptream_status $body_bytes_sent "$http_referer"'
'"$http_user_agent" "$http_x_forwarded_for" '
'$ssl_protocol $ssl_cipher $upstream_addr $request_time $upstream_response_time';
# 定義本虛擬主機的訪問日志
access_log /var/log/nginx/access.log access;
# 設(shè)定查看Nginx狀態(tài)的地址.StubStatus模塊能夠獲取Nginx自上次啟動以來的工作狀態(tài)露筒,此模塊非核心模塊,需要在Nginx編譯安裝時手工指定才能使用
location /NginxStatus {
stub_status on;
access_log on;
auth_basic "NginxStatus";
auth_basic_user_file conf/htpasswd;
#htpasswd文件的內(nèi)容可以用apache提供的htpasswd工具來產(chǎn)生.
}
}
}
內(nèi)置變量
$remote_addr:客戶端的IP地址
$remote_user:客戶端用戶名敌卓,用于記錄瀏覽者進行身份驗證時提供的名稱慎式,如果沒有登錄,則為空
$time_local 訪問的時間和時區(qū) 如21/Sep/ 2016:12:21:15 + 0800 時間信息最后的+0800表示服務(wù)器所處時區(qū)位于UTC之后的8小時
$request 請求的URI和HTTP協(xié)議 如GET/HTTP/1.1
$status 記錄請求返回的HTTP狀態(tài)碼 如 200(成功)
$body_bytes_sent 發(fā)送給客戶端的文件主體內(nèi)容大小 如899
$http_referer 來路URL地址
$http_user_agent 客戶端瀏覽器信息
$http_x_forwarded for 客戶端ip地址列表(包括中間經(jīng)過的代理)
以上的nginx配置是比較全的了趟径,里面涉及到的像work_process 指令瘪吏,$remote_addr等內(nèi)置變量和其他配置,下面附上了大佬們的參考鏈接舵抹,大家可以詳細的進行查看肪虎。下面我們針對location塊的匹配做一個簡單的介紹。
location匹配
介紹
location指令是http模塊當(dāng)中最核心的一項配置惧蛹,根據(jù)預(yù)先定義的URL匹配規(guī)則來接收用戶發(fā)送的請求,根據(jù)匹配結(jié)果刑枝,將請求轉(zhuǎn)發(fā)到后臺服務(wù)器香嗓、非法的請求直接拒絕并返回403、404装畅、500錯誤處理等靠娱。
語法
nginx官方文檔給出location語法如下:
location [=|~|~*|^~] uri { … }
其中,方括號中的四種標(biāo)識符是可選項掠兄,用來改變請求字符串和uri的匹配方式像云。uri是待匹配的請求字符串,可以是不包含正則的字符串蚂夕,這種模式被稱為“標(biāo)準(zhǔn)的uri"迅诬;也可以包含正則,這種模式被稱為"正則uri"婿牍,如下:
location ~ .*\.(php|php5)?$ { }
uri匹配模式
location指令分為兩種匹配模式:
普通字符串匹配:以=開頭或開頭無引導(dǎo)字符(~)的規(guī)則
正則匹配:以~或~開頭表示正則匹配侈贷,~表示正則不區(qū)分大小寫
=
精確匹配;用于標(biāo)準(zhǔn)uri前等脂,要求請求字符串和uri嚴(yán)格匹配俏蛮。如果匹配成功,就停止匹配上遥,立即執(zhí)行該location里面的請求搏屑。
~
正則匹配;用于正則uri前粉楚,表示uri里面包含正則辣恋,并且區(qū)分大小寫。
~*
正則匹配;用于正則uri前抑党,表示uri里面包含正則包警,不區(qū)分大小寫。
^~
非正則匹配底靠;用于標(biāo)準(zhǔn)uri前害晦,nginx服務(wù)器匹配到前綴最多的uri后就結(jié)束,該模式匹配成功后暑中,不會使用正則匹配壹瘟。
無 普通匹配(最長字符匹配);與location順序無關(guān)鳄逾,是按照匹配的長短來取匹配結(jié)果稻轨。若完全匹配,就停止匹配雕凹。
uri 匹配規(guī)則
當(dāng)nginx收到一個請求后殴俱,會截取請求的URI部份,去搜索所有l(wèi)ocation指令中定義的URI匹配模式枚抵。在server模塊中可以定義多個location指令來匹配不同的url請求线欲,多個不同location配置的URI匹配模式,總體的匹配原則是:先匹配普通字符串模式(普通匹配汽摹,匹配到會暫存李丰,繼續(xù)搜索正則匹配),再匹配正則模式(正則模式匹配到逼泣,即為最終匹配)趴泌。只識別URI部份,例如請求為:/test/abc/user.do?name=xxxx
一個請求過來后拉庶,Nginx匹配這個請求的流程如下:
先查找是否有=開頭的精確匹配
如:location = /test/abc/user.do { … }再查找普通匹配
以 最大前綴 為原則嗜憔,如有以下兩個location,則會匹配后一項
location /test/ { … } location /test/abc { … }
匹配到一個普通格式后砍的,搜索并未結(jié)束痹筛,而是暫存當(dāng)前匹配的結(jié)果,并繼續(xù)搜索正則匹配模式
所有正則匹配模式location中找到第一個匹配項后廓鞠,就以此項為最終匹配結(jié)果
所以正則匹配項匹配規(guī)則帚稠,受定義的前后順序影響,但普通匹配模式不會
如果未找到正則匹配項床佳,則以普通匹配中緩存的結(jié)果為最終匹配結(jié)果
如果一個匹配都沒搜索到滋早,則返回404
綜上所述:location匹配優(yōu)先級為:
(精確匹配 = )> (最長字符串匹配,但完全匹配 /xxx/yyy/zzz) >(非正則匹配 ^~)>(正則匹配 ~ ~*)>(最長字符串匹配砌们,不完全匹配 /abc)>(location通配 / /abc)
nginx應(yīng)用
下面呢杆麸,我們一起來看下搁进,nginx在我們工作中都會有什么用途。
web服務(wù)器
我們先來看下nginx定義
nginx是一個高性能的http和反向代理的web服務(wù)器昔头,同時也提供了IMAP POP3 SMTP服務(wù)
nginx是一個web服務(wù)器饼问,實際上,當(dāng)我們啟動了nginx之后揭斧,訪問80端口莱革,我們已經(jīng)可以看到一個界面,這就是nginx作為web服務(wù)器的一個應(yīng)用讹开。下面我們就一起來部署一個web應(yīng)用盅视。
- 新增nginx配置文件location模塊,配置如下:
-
在數(shù)據(jù)卷目錄下旦万,新增web1項目
現(xiàn)在我們已經(jīng)有了web1項目
- 重啟nginx
- 瀏覽器訪問 /web1
這就是nginx作為web服務(wù)器最簡單的例子闹击。客戶端通過瀏覽器訪問成艘,nginx截取/web1字符串拿到location中按照匹配原則進行匹配赏半,匹配到了之后返回相應(yīng)的資源。
反向代理
前面我們已經(jīng)講過了什么是反向代理狰腌。但是我們?yōu)槭裁葱枰聪虼砟爻疲繉嶋H上,在我們的前端琼腔,處理跨域請求的時候,通常情況下會直接使用webpack-dev-server為我們提供的proxy踱葛,也就是我們常說的CORS去處理跨域請求丹莲。實際上,如果我們在自己本機上搭建一臺nginx作為一個代理服務(wù)器尸诽,幫助我們將請求轉(zhuǎn)發(fā)出去甥材,這也是一種選擇。
反向代理實際上是 客戶端訪問應(yīng)用性含,nginx作為代理服務(wù)器轉(zhuǎn)發(fā)請求到真正的服務(wù)器洲赵,真正的服務(wù)器拿到數(shù)據(jù)后給到nginx,nginx返回給客戶端商蕴。下面我們就使用tomcat作為后端服務(wù)器叠萍,nginx作為反向代理。一起來看下吧绪商。
- 準(zhǔn)備好
tomcat的docker-compose.yml
文件
啟動tomcat1
docker-compose up -d
-
輸入網(wǎng)址苛谷,能正常訪問
- 配置nginx,新增location和upstream如下:
注意:upstream和server塊同級
- 保存配置格郁,重啟nginx
- 瀏覽器訪問/tomcat1
反向代理生效腹殿。
負載均衡
那么什么是負載均衡独悴?我們?yōu)槭裁葱枰撦d均衡?
傳統(tǒng)的架構(gòu)是锣尉,客戶端直接訪問服務(wù)端刻炒,服務(wù)端直接客戶端返回數(shù)據(jù)。但是隨著用戶量的增大自沧,訪問量的增大坟奥,一臺服務(wù)器無法承受原本的壓力,于是擴充了多臺服務(wù)器暂幼,就是服務(wù)器集群筏勒。那么我們的用戶訪問,比如說http://www.baidu.com旺嬉,我們訪問百度管行,只需要記住一個地址就可以了,而背后可能有成千上萬臺服務(wù)器邪媳,我們不可能去記住所有服務(wù)器的ip地址和端口號捐顷,我們只想記住一個域名就可以直接訪問應(yīng)用。nginx就是來幫助我們解決這個問題的雨效。
用戶發(fā)送請求迅涮,訪問的是nginx。nginx對用戶發(fā)送過來的請求進行轉(zhuǎn)發(fā)徽龟,那么按照什么策略進行轉(zhuǎn)發(fā)叮姑,能保證服務(wù)器的利用比較充分,用戶能夠流暢的進行訪問据悔,并且不會宕機传透,這就是我們說的nginx負載均衡。nginx為我們提供了多種負載均衡策略极颓,包括但不限于 輪詢朱盐、權(quán)重、ip_hash菠隆、fair兵琳、least_conn等,這里我們介紹比較常用的前三種骇径。
為了演示負載均衡躯肌,首先我們準(zhǔn)備兩個tomcat服務(wù),這里我們直接看下效果既峡。
訪問8081端口
訪問8082端口
到此呢羡榴,我們的兩個tomcat服務(wù)和nginx已經(jīng)準(zhǔn)備好,下面介紹下nginx的負載均衡策略运敢。
輪詢
將客戶端發(fā)起的請求校仑,平均的分配給每一臺服務(wù)器忠售。
這是nginx默認(rèn)的負載均衡策略,我們在nginx中配置下
-
進入nginx的數(shù)據(jù)卷
對conf.d 的default.conf進行配置
- 配置結(jié)束后重啟nginx
我們可以看到迄沫,當(dāng)客戶端發(fā)送請求到/tomcat1時稻扬,nginx進行轉(zhuǎn)發(fā),轉(zhuǎn)發(fā)到兩個服務(wù)羊瘩,8081和8082的tomcat服務(wù)泰佳,nginx默認(rèn)采用的是輪詢策略,我們用瀏覽器訪問測試下尘吗,可以發(fā)現(xiàn)逝她,頁面在tomcat1服務(wù)和tomcat2服務(wù)中跳來跳去,并且是每個服務(wù)交替訪問睬捶,這就是nginx負載均衡的輪詢策略黔宛。
權(quán)重
將客戶端的請求,根據(jù)服務(wù)器的權(quán)重值不同擒贸,分配不同的數(shù)量臀晃。
我們的服務(wù)器,在不能保證配置相同的情況下介劫,有的服務(wù)器配置相對較低徽惋,有的服務(wù)器配置相對較高,那么我們就讓配置較高的服務(wù)器多處理請求座韵,配置較低的服務(wù)器少處理請求险绘,這就用到了權(quán)重策略。我們在nginx中配置感受下:
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配置權(quán)重策略
我們只需要將upstream中的服務(wù)后添加weight參數(shù)即可誉碴。途中配置代表如果來了5個請求隆圆,81端口的tomcat服務(wù)處理4次,82端口的tomcat服務(wù)處理1次翔烁。
- 重啟nginx
我們用瀏覽器訪問測試下,可以看到,連續(xù)訪問5次旨涝,有4次是被tomcat1服務(wù)處理的蹬屹,有1次是被tomcat2處理的,這就是nginx負載均衡的權(quán)重策略白华。
ip_hash
基于發(fā)起請求的客戶端的ip地址不同慨默,始終會將請求發(fā)送到指定的服務(wù)器上。
上面的兩種方法可能存在一個問題弧腥,就是我們?nèi)绻辉谝慌_服務(wù)器去處理請求的話厦取,用戶第一次訪問tomcat1服務(wù),第二次訪問tomcat2服務(wù)管搪,那就造成了session丟失的問題虾攻。那么為什么會這樣呢铡买?我們簡單的理解下cookie session鑒權(quán)策略
用戶輸入賬號密碼,向服務(wù)端發(fā)送請求霎箍,服務(wù)端校驗通過后給服務(wù)端種cookie奇钞,cookie中存有session_id字段,服務(wù)端存儲session作為唯一標(biāo)識漂坏,下次用戶再訪問從cookie中讀取session_id景埃,和服務(wù)端存儲的session進行對比,如果能找到顶别,那么給客戶端返回數(shù)據(jù)谷徙。
那么如果我們第一次訪問tomcat1服務(wù),第二次訪問tomcat2服務(wù)驯绎,假設(shè)session存儲在tomcat1服務(wù)中完慧,那么自然tomcat2中拿不到用戶的session,這就造成了session丟失的問題条篷。那么怎么解決這個問題呢骗随?
1.我們可以弄一臺session服務(wù)器專門存儲session,為多個服務(wù)器共享赴叹,這樣問題就解決了鸿染,但是久而久之,session服務(wù)器數(shù)據(jù)越來越大乞巧,或許還需要一個session集群涨椒。
2.基于token的鑒權(quán)策略。用戶登錄成功后绽媒,我們給用戶簽發(fā)一個token蚕冬,用戶每次請求都帶來這個token,服務(wù)端進行解析是辕,能正確解析出來數(shù)據(jù)囤热,給客戶端返回數(shù)據(jù)。解析的過程是在程序計算出來的获三,也就是說旁蔼,這個算法,每臺服務(wù)器都存在疙教,可以解決這個問題棺聊。
3.基于nginx的ip_hash策略。這就是我們這里來介紹的贞谓,nginx負載均衡中的ip_hash策略可以解決問題限佩。用戶來訪問,nginx對其ip進行hash運算,存儲起來祟同,指定一個服務(wù)器為用戶處理請求作喘。那么下次用戶再來訪問時,就會一直訪問這臺服務(wù)器耐亏。
以上是對cookie session token的簡單了解徊都,詳細解讀可以看dog君的另一篇文章:一文讀懂cookie session token
下面我們就對nginx的ip_hash策略進行配置,nginx配置如下:
實際上广辰,我們只需要在upstream塊中添加ip_hash即可暇矫,重啟nginx,我們來測試下:可以看到择吊,一直訪問的都是tomcat1服務(wù)李根。那么為什么不是tomcat2服務(wù)呢?因為tomcat1服務(wù)的權(quán)重比較大几睛,第一次訪問的是tomcat1服務(wù)房轿,又因為有ip_hash策略,所以后面訪問的一直都是tomcat1服務(wù)了所森。
動靜分離
為了加快網(wǎng)站的解析速度囱持,可以把動態(tài)頁面和靜態(tài)頁面由不同的服務(wù)器解析,加快解析速度焕济,降低原來單個服務(wù)器的壓力
比如說纷妆,我們的圖片,js文件晴弃,css文件掩幢,html頁面咪笑,都可以放在nginx中锐峭,nginx的高性能http來幫助我們處理這些請求。像jsp等動態(tài)頁面腔彰,可以放在tomcat中來去處理芍阎。
這就是nginx的動靜分離世曾,巧妙地運用了nginx可以作為web服務(wù)器的特點。
一些計算
nginx能建立的最大連接數(shù) worker_connections * worker_processes
HTTP請求本地資源支持最大并發(fā)數(shù)量 worker_connections * worker_processes
HTTP作為反向代理支持最大并發(fā)數(shù) worker_connections * worker_processes / 2
接上面的動靜分離谴咸,這里給出一個nginx并發(fā)能力的計算公式:
worker_connections * worker_processes / 4 | 2 = nginx最終的并發(fā)能力
動態(tài)資源除以4度硝,靜態(tài)資源除以2,因為動態(tài)資源寿冕,nginx是作為反向代理存在的,客戶端發(fā)送請求給nginx椒袍,nginx發(fā)送請求給服務(wù)端驼唱,服務(wù)端返回響應(yīng)給nginx,nginx返回響應(yīng)給客戶端驹暑,一次請求玫恳,建立了4次連接辨赐。
那么我們?nèi)绻麆屿o分離的話,靜態(tài)資源交給nginx來處理京办,客戶端發(fā)送請求給nginx掀序,nginx直接返回給客戶端,那么只建立了兩次請求惭婿。所以說不恭,動靜分離,會提高nginx的并發(fā)能力财饥。
總結(jié)
那么到此為止呢换吧,我們的nginx已經(jīng)介紹完畢了。對于nginx钥星,以上內(nèi)容只是皮毛沾瓦,強大的nginx考慮到了我們多種應(yīng)用場景,太多的配置供我們選擇谦炒,比如說upstream 中的backup贯莺,設(shè)置備用機,作為代理服務(wù)器可以修改請求頭和響應(yīng)頭等等宁改,備用機可以作為我們進行版本升級發(fā)布時進行用戶無感知熱更新缕探,那么作為代理服務(wù)器,大家想到他可以做什么呢透且?這個問題留給大家來思考啦撕蔼!最后,給大家附上一個彩蛋吧秽誊,我們在vue項目中如何使用nginx進行無感知發(fā)版鲸沮,也是某大神的良心之作
vue項目部署的最佳實踐,實現(xiàn)無感知發(fā)版
參考鏈接:
16張圖入門nginx
nginx配置文件詳解
nginx配置中l(wèi)ocation匹配規(guī)則詳解
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