nginx安装使用代理负载均衡缓存

最近学习redis分布式锁中使用nginx做负载均衡使用上遇到很多问题,虽然有发过手写笔记,但使用上不是很好,这次再来总结复习一下

介绍

1. 为什么使用nginx
   • tomcat是我们经常使用的web容器,也很稳定,但是在应对高并发的场景下,tomcat会消耗大量的内存,因为用户的一个请求对应的是tomcat的一个线程,而对于nginx不同nginx的一个线程可以处理用户的几个请求大大降低了内存的使用,一般使用nginx做反向代理多个tomcat配合负载均衡

安装

1. 安装基础依赖yum -y install make zlib zlib-devel gcc-c++ libtool openssl openssl-devel pcre pcre-devel vim wget
2. 下载nginx wget https://nginx.org/download/nginx-1.18.0.tar.gz
3. 解压缩tar -zxvf nginx-1.18.0.tar.gz && cd nginx-1.18.0
4. 配置编译安装./configure && make && make install
5. 模块更新添加状态监听模块 ./configure --with-http_stub_status_module && make && make install
6. 复制命令cp sbin/nginx /usr/bin/

操作命令

1. 帮助nginx -?
2. 默认启动nginx
3. 指定 nginx -c /tmp/nginx.conf
4. 指定nginx程序目录nginx -p /usr/local/nginx/
5. 快速停止nginx -s stop
6. 优雅停止nginx -s quit
7. 热部署nginx -s reload
8. 重新打开日志文件nginx -s reopen
9. 设置全局命令 如设置启动用户为rootnginx -g "user root"

nginx配置

1. listen 端口号
   • listen 80;
2. • server_name ip或域名 支持正则
   • server_name 127.0.0.1
3. location 支持正则
   • location [=,_,,*,^~|@]/uri,
     1. = 表示把uri作为字符串精准匹配
     2. / 基于uri目录匹配
     3. ~ 表示正则匹配uri时大小写敏感
     4. ~* 表示正则匹配uri时忽略大小写
     5. ^~ 表示正则匹配大小写时只取前半部分uri
     6. 匹配优先规则
        1. 精准匹配
        2. 正则匹配
        3. 前缀最大匹配
        4. 配置靠前
4. root指定站点根目录
5. alias 指定站点别名 移除uri 基于alias路径寻找文件

动静分离

1. 基于目录的动静分离

   server {
   listen 80;
   server_name *.luban.com;
   root /usr/www/luban;
   

location / {
            index luban.html;
       }
    location /static {
       alias /usr/www/static;
        }
 }
2. 基于正则表达式的动静分离
location ~* .(gif|jpg|png|css|js)$ {
      root /usr/www/static;
}
```
3. 防盗链
```
valid_referers none blocked *.baidu.com
if($invalid_referer){
return 403;
}
```
4. 下载限速
```
location /download{
limit_rate 1m; 限速1mbps
limit_rate_after 30m;超过30m之后启动限速
}
```
5. 创建ip黑名单 (lcoation下)
```
echo 'deny 192.168.150.1;' >> block.ip
封禁指定ip
deny 192.168.150.1;
允许指定ip
allow 192.168.150.2;
开放指定ip段
allow 192.168.150.0/24
封禁所有
deny all
开放所有
allow all
创建黑名单文件
include ../block.ip'
```

日志配置

1. 日志格式

   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  logs/access.log  main;
   #基于域名打印日志
   access_log logs/$host.access.log main;
   

2. erro日志配置

   erro_log/path/file level
   level是日志的输出级别，取值范围是debug、info、notice、warn、error、crit、alert、emerg，
   erro_log/logs/erro.log error
   

3. 针对指定客户端输出debug日志(需安装debug模块 -with-debug)

   events{
   debug_connection 192.168.0.147
   debug_connection 192.168.150.0/24
   }
   

正向代理与反向代理

1. 正向代理 服务端不知道真正请求的客户端 主要作用为屏蔽客户端ip,集中式缓存,解决客户端不能直连的问题,应用为FQ,爬虫,maven代理,客户端使用的代理
2. 反向代理 客户端不知道真正返回数据的服务器主要作用屏蔽服务器内部实现,负载均衡,缓存,应用为nginx,apache负载均衡,服务器使用的代理
3. 配置

   正向代理
   location =/baidu.html{
   proxy_pass http://www.baidu.com
   }
   反向代理
   location /test{
   proxy_pass 127.0.0.1:8080 
   }
   

4. 代理相关参数

proxy_pass   代理服务
proxy_redirect off 是否运行重定向
proxy_set_header Host $host  将header传入后端服务
proxy_set header X-Forwarded-For $remote_addr 设置请求头即客户端ip
proxy_connect_time 90 连接代理服务超时时间
proxy_read_timeout 90 读取最大时间
proxy_buffer_size 4k/8k  nginx使用该大小去请求内存,等同于指定了header的最大长度
proxy_buffers 256 8k 请求 请求body的大小,当前buffer不够存储时会申请一个最多256个
proxy_busy_buffers_size 64k   busy状态下buffer有多大,nginx在没有完全读完后端响应就开始向客户端传输数据,读满返回或读完返回
proxy_temp_file_write_size  一次能写入的临时文件的大小

负载均衡

upstream backend {     
	server 127.0.0.1:8010 weight=1;
	server 127.0.0.1:8080 weight=2;
	server 127.0.0.1:8030 weight=1 backup;
}
location / {
	proxy_pass http://backend;
}

1. upstream参数配置
   • server 反向代理地址与参数
   • weight 权重
   • max_fails 失败多少次认为主机挂了踢出
   • fail_timeout 踢出后重新探测时间
   • max_conns 允许最大连接数
   • slow_start 当节点恢复,不立即加入而是等待slow_start 后加入服务队列
2. 负载均衡算法
   • weight 轮询权重
   • ip_hash 基于hash计算,保证session一致性
   • url_hash 静态资源缓存,节约存储 加快速度 图片服务每个服务器都存储浪费资源
   • least_conn 最小连接
   • least_time最小响应时间 计算平均响应时间然后取响应最快的那个

高速缓存

proxy_cache_path 指定缓存路径
levels 为目录级别 nginx会将路径进行md5加密   levels=1:2 指取md5后的数据倒数1位/倒数2位/作为目录 
keys_zone 名称 内存大小
inactive 20天内没有人访问这个链接了自动删除
max_size 最大占用硬盘1g
proxy_cache_path /data/nginx/cache_jamin levels=1:2 keys_zone=cache_jamin:500m inactive=20d max_size=1g;

proxy_cache cache_jamin  缓存名称
proxy_cache_key $host$uri$is_args$args   将全路径进行md5作为key
proxy_cache_valid 200 304 12h;   对于200和304状态码缓存过期时间为12小时,过期后请求后端服务器

删除缓存
wget http://labs.frickle.com/files/ngx_cache_purge-2.3.tar.gz   下载模块包并解压
./configure --prefix=/root/svr/nginx --with-http_stub_status_module --with-http_ssl_module  --add-module=/root/ngx_cache_purge-2.3    指定安装目录
make 编译
cp /root/nginx1.8.0/objs/nginx   /usr/local/nginx/    替换文件

location ~ /clear(/.*) {
  #允许访问的IP
   allow           127.0.0.1;
   allow           192.168.150.1;
   #禁止访问的IP
   deny            all;
   #配置清除指定缓存区和路径(与proxy_cache_key一至)
   proxy_cache_purge    cache_jamin $host$1$is_args$args;
}  

请求地址http://192.168.150.110/?a=1生成缓存文件
清除缓存http://www.luban.com/clear/?a=1

参数调优

1. worker_processes numberwork的线程数量 如果不会出现阻塞式的调用一半多少个cpu配置多少个work线程
2. worker_connections number 每个worker进程的最大连接数
3. worker_cpu_affinity cpumask....配置work线程绑定cpu
4. worker_priority nicework线程的优先级
5. worker_rlimit_nofilework线程可以打开的文件数
6. accept_mutex on 打开或关闭负载均衡锁
7. accept_mutex_delayworker线程在获取不到accept锁后重新尝试时间