Nginx详细介绍、安装与部署

快来打我* 2022-08-30 11:55 331阅读 0赞

[https://www.nginx.cn/doc/][https_www.nginx.cn_doc] Nginx中文问文档

[https://www.nginx.cn/nginx-how-to][https_www.nginx.cn_nginx-how-to] Nginx 中文手册

[https://blog.csdn.net/qq\_29677867/article/details/90112120][https_blog.csdn.net_qq_29677867_article_details_90112120] Nginx 入门参考

Nginx是C语言开发的一款轻量级的Web服务器、反向代理服务器以及电子邮件（IMAP/POP3）代理服务器。

**特点：占用内存少，资源消耗低，并发能力强。（官方测试nginx能够支撑5万并发链接）**

> 　　**为什么使用Nginx?（实现负载均衡）**
> 
> 　　互联网飞速发展的今天，大用户量高并发已经成为互联网的主体。怎样能让一个网站能够承载几万个或几十万个用户的持续访问呢？这是一些中小网站急需解决的问题。用单机tomcat搭建的网站，在比较理想的状态下能够承受的并发访问量在150到200左右。对于一个为全国范围提供服务的网站显然是不够用的，为了解决这个问题**引入了负载均衡方法**。负载均衡就是一个web服务器解决不了的问题可以通过多个web服务器来平均分担压力来解决，并发过来的请求被平均分配到多个后台web服务器来处理，这样压力就被分解开来。
> 
> 　　**负载均衡服务器分为两种：**  
> **　　一种是通过硬件实现的负载均衡服务器，简称硬负载。例如：f5。**  
> **　　另一种是通过软件来实现的负载均衡，简称软负载。例如：apache和nginx。**  
> 　　硬负载和软负载相比，前者作用的网络层次比较多，可以作用到socket接口的数据链路层对发出的请求进行分组转发，但是价格成本比较贵；而软负载作用的层次在http协议层之上可以对http请求进行分组转发，并且因为是开源的所以几乎是零成本，并且占用内存少，资源消耗低，并发能力强。

# 一、代理概述 #

## 　1.1 正向代理（Forward Proxy） ##

一般情况下，如果没有特别说明，代理技术默认说的是正向代理技术。

**客户端必须要进行一些特别的设置才能使用正向代理，当然前提是要知道正向代理服务器的IP地址，还有代理程序的端口。**

*  　关于正向代理的概念如下：正向代理(forward)是一个位于客户端【用户A】和原始服务器(origin server)【服务器B】之间的服务器【代理服务器Z】，为了从原始服务器取得内容，用户A向代理服务器Z发送一个请求并指定目标(服务器B)，然后代理服务器Z向服务器B转交请求并将获得的内容返回给客户端。**简单点说，正向代理就是代理服务器Z替代用户A去访问服务器B。**

![ff3df0cd5e3697c6c1cfa937e389a8da.png][]

那为什么要用代理服务器去代替访问方【用户A】去访问服务器B呢？这就要从代理服务器使用的作用说起。

**1. 访问本无法访问的服务器B**

![ada0bac0024bc988bbc6cfedaff21fe1.png][]

> 　　我们抛除复杂的网络路由情节来看上图，假设图中路由器从左到右命名为R1,R2，假设最初用户A要访问服务器B需要经过R1和R2路由器这样一个路由节点，如果路由器R1或者路由器R2发生故障，那么就无法访问服务器B了。但是如果用户A让代理服务器Z去代替自己访问服务器B，由于代理服务器Z没有在路由器R1或R2节点中，而是通过其它的路由节点访问服务器B，那么用户A就可以得到服务器B的数据。  
> 　　现实中的例子就是“FQ”。不过自从VPN技术被广泛应用，“FQ”不但使用了传统的正向代理技术，有的还使用了VPN技术。

**2. 加速访问服务器B**

> 　　这种说法目前不像以前那么流行了，主要是带宽流量的飞速发展。早期的正向代理中，很多人使用正向代理就是提速。  
> 　　还是如上图 假设用户A到服务器B，经过R1路由器和R2路由器，而R1到R2路由器的链路是一个低带宽链路。而用户A到代理服务器Z，从代理服务器Z到服务器B都是高带宽链路。那么很显然从代理服务器Z的访问方式就可以加速访问服务器B了。

**3. Cache（缓存）作用**

> 　　Cache（缓存）技术和代理服务技术是紧密联系的（不光是正向代理，反向代理也使用了Cache（缓存）技术。  
> 　　还如上图所示，如果在用户A访问服务器B某数据J之前，已经有人通过代理服务器Z访问过服务器B上得数据J，那么代理服务器Z会把数据J保存一段时间，如果有人正好取该数据J，那么代理服务器Z不再访问服务器B，而把缓存的数据J直接发给用户A。这一技术在Cache中术语就叫**Cache命中**。如果有更多的像用户A的用户来访问代理服务器Z，那么这些用户都可以直接从代理服务器Z中取得数据J，而不用千里迢迢的去服务器B获取数据了。

**4. 客户端访问授权**

**![4e1d8d96a61ea59e95d4ec7ffe54d60d.png][]**

> 　　这方面的内容现今使用的还是比较多的，例如一些公司采用ISA SERVER做为正向代理服务器来授权用户是否有权限访问互联网。  
> 　　上图防火墙作为网关，用来过滤外网对其的访问。  
> 　　假设用户A和用户B都设置了代理服务器，用户A允许访问互联网，而用户B不允许访问互联网（这个在代理服务器Z上做限制）。这样用户A因为授权，可以通过代理服务器Z访问到服务器B，而用户B因为没有被代理服务器Z授权，所以访问服务器B时，数据包会被直接丢弃。

**5. 隐藏访问者的行踪**

![5ebf97c72191045901e257281478dc1f.png][]

> 　　如图，我们可以看出服务器B并不知道访问自己的实际是用户A，因为代理服务器Z代替用户A去直接与服务器B进行交互。如果代理服务器Z被用户A完全控制（或不完全控制），会惯以“肉鸡”术语称呼。

## 　1.2 反向代理（reverse proxy） ##

反向代理正好与正向代理相反，对于客户端而言，代理服务器就像是原始服务器，并且**客户端不需要进行任何特别的设置**。

*  　客户端向反向代理的命名空间(name-space)中的内容发送普通请求，接着反向代理将判断向何处(原始服务器)转交请求，并将获得的内容返回给客户端。

使用反向代理服务器的作用：

**1. 保护和隐藏原始资源服务器**

**![44dc624a9ab31943e81839fb399c6e0d.png][]**

> **　**　用户A始终认为它访问的是原始服务器B而不是代理服务器Z，但实用际上反向代理服务器接受用户A的应答，从原始资源服务器B中取得用户A的需求资源，然后发送给用户A。  
> 　　由于防火墙的作用，只允许代理服务器Z访问原始资源服务器B。尽管在这个虚拟的环境下，防火墙和反向代理的共同作用保护了原始资源服务器B，但用户A并不知情。

**2. 负载均衡**

![5da06fc1c6c62dbb35f56400b95e762f.png][]

> 　　当反向代理服务器不止一个的时候，我们甚至可以把它们做成集群，当更多的用户访问资源服务器B的时候，让不同的代理服务器Z（x）去应答不同的用户，然后发送不同用户需要的资源。  
> 　　当然反向代理服务器像正向代理服务器一样拥有Cache（缓存）的作用，它可以缓存原始资源服务器B的资源，而不是每次都要向原始资源服务器B请求数据，特别是一些静态的数据，比如图片和文件。  
> 　　如果这些反向代理服务器能够做到和用户X来自**同一个网络**，那么用户X访问反向代理服务器X，就会得到**很高质量的速度**。这正是**CDN技术的核心**。（了解）

综上：

基本上，网上做正反向代理的程序很多，能做正向代理的软件大部分也可以做反向代理。  
　　　　开源软件中最流行的就是squid，既可以做正向代理，也有很多人用来做反向代理的前端服务器。  
　　　　另外MS ISA也可以用来在WINDOWS平台下做正向代理。反向代理中最主要的实践就是WEB服务，近些年来最火的就是Nginx了。网上有人说NGINX不能做正向代理，其实是不对的。NGINX也可以做正向代理，不过用的人比较少了。

## 　1.3 透明代理 ##

如果把正向代理、反向代理和透明代理按照人类血缘关系来划分的话。那么正向代理和透明代理是很明显堂亲关系，而正向代理和反向代理就是表亲关系了 。  
　　　　透明代理的意思是客户端根本不需要知道有代理服务器的存在，它改编你的request fields（报文），并会传送真实IP。  
　　　　注意，加密的透明代理则是属于匿名代理，意思是不用设置使用代理了。透明代理实践的例子就是时下很多公司使用的行为管理软件。

![437b545fe3005ef3f37f5c1db9a73bce.png][]

> 　　用户A和用户B并不知道行为管理设备充当透明代理行为，当用户A或用户B向服务器A或服务器B提交请求的时候，透明代理设备根据自身策略拦截并修改用户A或B的报文，并作为实际的请求方，向服务器A或B发送请求，当接收信息回传，透明代理再根据自身的设置把允许的报文发回至用户A或B，如上图，如果透明代理设置不允许访问服务器B，那么用户A或者用户B就不会得到服务器B的数据。

# 二、下载Nginx安装包 #

官方网站：[http://nginx.org/][http_nginx.org]

有两个版本windows版本和linux版本。生产环境都是使用linux版本。

![515aab439e5464b1acf599165e3114c6.png][]

# 三、Nginx的安装与部署 #

## 　3.1 在Windows上安装部署 ##

### 　　　3.1.1 解压安装 ###

将安装包解压到某个盘符下，比如：D:\\nginx

目录结构：

![a8972228abbcd0b0e5d4a35cd39f0d04.png][]

### 　　　3.1.2 启动运行 ###

双击 nginx.exe 即可运行，登陆 http://localhost:80（默认端口80，输入网址时80可省略）访问，显示如下界面表示安装成功。

![c37a36b4a43c6aa687b39176470c9cb4.png][]

> 　　小贴士：此页面其实就是安装包下html文件夹中的index.html。等同于根路径下的初始化界面。后续我们可以通过nginx.conf文件修改它的默认首页等配置信息。

### 　　　3.1.3 关闭停止 ###

*   *  手动关闭：结束 nginx 的进程；
     *  命令行关闭：nginx -s stop

### 　　　3.1.4 重新加载配置文件 ###

*   *  命令行加载：nginx -s reload　　// 可以在不关闭 nginx 的情况下进行更新

## 　3.2 在Linux上安装部署 ##

### 　　　3.2.1 安装 ###

1）安装环境

*   *  gcc

> 　　安装nginx需要先将官网下载的源码进行编译，编译依赖gcc环境，如果没有gcc环境，需要安装gcc。  
> 　　**\* yum install gcc-c++**

*   *  PCRE

> 　　PCRE(Perl Compatible Regular Expressions)是一个Perl库，包括perl兼容的正则表达式库。nginx的http模块使用pcre来解析正则表达式，所以需要在linux上安装pcre库。  
> 　　**\* yum install -y pcre pcre-devel**  
> 　　注：pcre-devel是使用pcre开发的一个二次开发库。nginx也需要此库。

*   *  zlib

> 　　zlib库提供了很多种压缩和解压缩的方式，nginx使用zlib对http包的内容进行gzip，所以需要在linux上安装zlib库。  
> 　**　\* yum install -y zlib zlib-devel**

*   *  openssl

> 　　OpenSSL 是一个强大的安全套接字层密码库，囊括主要的密码算法、常用的密钥和证书封装管理功能及SSL协议，并提供丰富的应用程序供测试或其它目的使用。  
> 　　nginx不仅支持http协议，还支持https（即在ssl协议上传输http），所以需要在linux安装openssl库。  
> 　　**\* yum install -y openssl openssl-devel**

2）编译与安装

① 把nginx的源码包上传至linux服务器  
　　　　　　② 解压源码包。 如：tar -zxf nginx-1.8.0.tar.gz  
　　　　　　③ 进入nginx-1.8.0文件夹。使用configure命令创建makefile  
　　　　　　④ 参数设置如下：（可根据实际情况进行修改，也可不修改）  
　　　　　　　　**./configure** \\  
　　　　　　　　--prefix=/usr/local/nginx \\  
　　　　　　　　--pid-path=/var/run/nginx/nginx.pid \\  
　　　　　　　　--lock-path=/var/lock/nginx.lock \\  
　　　　　　　　--error-log-path=/var/log/nginx/error.log \\  
　　　　　　　　--http-log-path=/var/log/nginx/access.log \\  
　　　　　　　　--with-http\_gzip\_static\_module \\  
　　　　　　　　--http-client-body-temp-path=/var/temp/nginx/client \\  
　　　　　　　　--http-proxy-temp-path=/var/temp/nginx/proxy \\  
　　　　　　　　--http-fastcgi-temp-path=/var/temp/nginx/fastcgi \\  
　　　　　　　　--http-uwsgi-temp-path=/var/temp/nginx/uwsgi \\  
　　　　　　　　--http-scgi-temp-path=/var/temp/nginx/scgi  
　　　　　　注意：上边将临时文件目录指定为/var/temp/nginx，需要在/var下创建temp及nginx目录  
　　　　　　⑤ make  
　　　　　　⑥ make install

### 　　　3.2.2 启动与关闭 ###

> 　　在nginx目录下有一个sbin目录，sbin目录下有一个nginx可执行程序。
> 
> 　　命令行启动：**./nginx**  
> 　　命令行关闭：**./nginx -s stop**  
> 　　命令行退出：**./nginx -s quit**　　// 等程序执行完毕后关闭，建议使用此命令。

### 　　　3.2.3 重新加载配置文件 ###

> 　　命令行加载：**./nginx -s reload**　　// 可以在不关闭 nginx 的情况下进行更新

# 四、Nginx搭建Tomcat集群 #

## 　4.1 tomcat集群配置 ##

*  首先安装部署多个tomcat服务器，在没有条件的情况下，可以在本地安装多个tomcat后，**分别**对tomcat重命名并修改配置文件**server.xml**中的端口号（为了避免端口冲突）；

![0690f31d0f4e8f508849d50a7039183c.png][]

*  再将项目**分别**发布到相应的tomcat中。

> **设置Linux****的防火墙**：（在linux上搭建集群）
> 
> 　　\* /sbin/iptables -I INPUT -p tcp --dport **端口号** \-j ACCEPT  
> 　　\* /etc/rc.d/init.d/iptables save （永久保存上面修改后的设置）

## 　4.2 Nginx负载均衡配置 ##

*  修改安装目录下conf文件夹下的**nginx.conf**配置文件 （nginx/conf/nginx.conf）

![445f21e93e7990541e8f8ec838b67b26.png][]

*  重新加载配置文件

> 　　// 可以在不关闭 nginx 的情况下进行更新  
> 　　windows命令行加载：nginx -s reload  
> 　　liunx命令行加载：./nginx -s reload

## 4.3 Tomcat集群的session共享 ##

在上述的配置中，我们可以通过http://localhost:801访问到不同的tomcat来分担服务端的压力。

需要注意的是，**请求负载过程中的会话信息不能丢失，那么就需要在多个tomcat中进行session的共享。**

*  **配置tomcat的session共享问题可以有三种解决方案**
 *  ① 以负载均衡器本身提供的session共享策略。在Nginx的nginx.conf配置文件中配置**ip\_hash**，让一个用户的请求只在一个tomcat服务器上进行操作。

![ee01cc0201112a6ee062fbf2ca03b763.png][]

*  ② 利用web容器本身的session共享策略来配置共享。针对于weblogic这种方式还是靠普的，但是针对于tomcat这种方式存在很大的缺陷，主要因为是依靠广播机制来实现的session复制，互相复制会浪费很多带宽导致整个网络反映缓慢。*官网也建议这种方式最好不要超过4台tomcat。***（不推荐）**

> **　　**\* 使用tomcat的广播机制完成session的共享。
> 
> 步骤：
> 
>  *  修改tomcat配置文件server.xml，只需要将引擎节点中注释掉的下面这句取消注释即可：  
>     **<Cluster className="org.apache.catalina.ha.tcp.SimpleTcpCluster"/>**  
>     使用这样方法配置的集群会将Session同步到所在网段上的所有配置了集群属性的实例上(此处讲所在网段可能不准确，是使用Membership 的address和port来区分的。tomcat集群的实例如果在Membership配置中有相同的address和port值的tomcat被分到同一个集群里边。他们的session是相互共享的，同一个session的集群被称为一个cluster。可以配置多个cluster，但是cluster和cluster之间的session是不共享的)。也就是说如果该广播地址下的所有Tomcat实例都会共享Session，那么假如有几个互不相关的集群，就可能造成Session复制浪费，所以为了避免浪费就需要对节点多做点设置了，如下：  
>     Xml代码：  
>     <Cluster className="org.apache.catalina.ha.tcp.SimpleTcpCluster">  
>     <Channel className="org.apache.catalina.tribes.group.GroupChannel">  
>     <Membership className="org.apache.catalina.tribes.membership.McastService"  
>     address="228.0.0.4"  
>     port="45564"  
>     frequency="500"  
>     dropTime="3000"/>  
>     </Channel>  
>     </Cluster>  
>     加了一个Channel，里面包了个Membership，咱们要关注的就是membership的port属性和address属性，不同的集群设置不同的port值或address值，从目前的使用来看，基本上是隔离开了。
> 
> ![7b7b348bc87386a33ed1fa5c590c3e69.png][]
> 
>  *  修改项目的web.xml文件，只需要在web-app节点中添加这个节点**<distributable/>**就可以了。
> 
> ![f30c163e8c954de14a768350a0ca52fe.png][]
> 
>  *  重启服务器

*  ③ 使用redis服务器的方式完成session的共享。**（推荐）**

[https_www.nginx.cn_doc]: https://www.nginx.cn/doc/
[https_www.nginx.cn_nginx-how-to]: https://www.nginx.cn/nginx-how-to
[https_blog.csdn.net_qq_29677867_article_details_90112120]: https://blog.csdn.net/qq_29677867/article/details/90112120
[ff3df0cd5e3697c6c1cfa937e389a8da.png]: /images/20220829/76f82240e0804b189d50f01a15639a5e.png
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[http_nginx.org]: http://nginx.org/
[515aab439e5464b1acf599165e3114c6.png]: /images/20220829/67f8837300984f7dadab5cbec9c801d2.png
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[c37a36b4a43c6aa687b39176470c9cb4.png]: /images/20220829/15545209694e40819258a4ae5ae4505b.png
[0690f31d0f4e8f508849d50a7039183c.png]: /images/20220829/04ae058724f0493b97639cc9702dbf04.png
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[f30c163e8c954de14a768350a0ca52fe.png]: /images/20220829/a39759c29f0c431c8876626be5f316e8.png