nginx入门
什么是nginx？
nginx是一款高性能的http 服务器/反向代理服务器及电子邮件（IMAP/POP3）代理服务器。由俄罗斯的程序设计师Igor Sysoev所开发，官方测试nginx能够支支撑5万并发链接，并且cpu、内存等资源消耗却非常低，运行非常稳定，所以现在很多知名的公司都在使用nginx。
反向代理服务器
Nginx、lvs、F5（硬件）、haproxy
nginx应用场景
1、http服务器。Nginx是一个http服务可以独立提供http服务。可以做网页静态服务器。
2、虚拟主机。可以实现在一台服务器虚拟出多个网站。例如个人网站使用的虚拟主机。
3、反向代理，负载均衡。当网站的访问量达到一定程度后，单台服务器不能满足用户的请求时，需要用多台服务器集群可以使用nginx做反向代理。并且多台服务器可以平均分担负载，不会因为某台服务器负载高宕机而某台服务器闲置的情况。
Windows环境下安装Nginx
解压:nginx-windows
双击: nginx.exe
能看到nginx欢迎界面说明,nginx安装成功
演示下 nginx做静态服务器
windows常用命令
nginx.exe -s stop #停止
nginx优缺点
占内存小，可以实现高并发连接、处理响应快。
可以实现http服务器、虚拟主机、反向代理、负载均衡。
nginx配置简单
可以不暴露真实服务器IP地址
nginx.conf 介绍
nginx.conf文件的结构
nginx的配置由特定的标识符(指令符)分为多个不同的模块。
指令符分为简单指令和块指令。
- 简单指令格式：[name parameters;]
- 块指令格式：和简单指令格式有一样的结构，但其结束标识符不是分号，而是大括号{},块指令内部可以包含simple directives 和block directives, 可以称块指令为上下文(e.g. events, http, server, location)
conf文件中，所有不属于块指令的简单指令都属于main上下文的，http块指令属于main上下文，server块指令http上下文。
配置静态访问
Web server很重要一部分工作就是提供静态页面的访问，例如images, html page。nginx可以通过不同的配置，根据request请求，从本地的目录提供不同的文件返回给客户端。
打开安装目录下的nginx.conf文件，默认配置文件已经在http指令块中创建了一个空的server块，在nginx-1.8.0中的http块中已经创建了一个默认的server块。内容如下：
server { listen 80; server_name localhost; location / { root html; index index.html index.htm; } error_page 500 502 503 504 /50x.html; location = /50x.html { root html; } }
nginx实现反向代理
什么是反向代理?
反向代理（Reverse Proxy）方式是指以代理服务器来接受internet上的连接请求，然后将请求转发给内部网络上的服务器，并将从服务器上得到的结果返回给internet上请求连接的客户端，此时代理服务器对外就表现为一个反向代理服务器。
启动一个Tomcat 127.0.0.1:8080
使用nginx反向代理 8080.itmayiedu.com 直接跳转到127.0.0.1:8080
Host文件新增
127.0.0.1 8080.hongmoshui.com
127.0.0.1 8081.hongmoshui.com
nginx.conf 配置
配置信息:
server { listen 80; server_name 8080.hongmoshui.com; location / { proxy_pass http://127.0.0.1:8080; index index.html index.htm; } } server { listen 80; server_name 8081.hongmoshui.com; location / { proxy_pass http://127.0.0.1:8081; index index.html index.htm; } }
nginx实现负载均衡
什么是负载均衡
负载均衡 建立在现有网络结构之上，它提供了一种廉价有效透明的方法扩展网络设备和服务器的带宽、增加吞吐量、加强网络数据处理能力、提高网络的灵活性和可用性。
负载均衡，英文名称为Load Balance，其意思就是分摊到多个操作单元上进行执行，例如Web服务器、FTP服务器、企业关键应用服务器和其它关键任务服务器等，从而共同完成工作任务。
负载均衡策略
1、轮询（默认）
每个请求按时间顺序逐一分配到不同的后端服务器，如果后端服务器down掉，能自动剔除。
upstream backserver { server 192.168.0.14; server 192.168.0.15; }
2、指定权重
指定轮询几率，weight和访问比率成正比，用于后端服务器性能不均的情况。
upstream backserver { server 192.168.0.14 weight=10; server 192.168.0.15 weight=10; }
3、IP绑定 ip_hash
每个请求按访问ip的hash结果分配，这样每个访客固定访问一个后端服务器，可以解决session的问题。
upstream backserver { ip_hash; server 192.168.0.14:88; server 192.168.0.15:80; }
4、fair（第三方）
按后端服务器的响应时间来分配请求，响应时间短的优先分配。
upstream backserver {
server server1;
server server2;
fair;
}
5、url_hash（第三方）
按访问url的hash结果来分配请求，使每个url定向到同一个后端服务器，后端服务器为缓存时比较有效。
upstream backserver { server squid1:3128; server squid2:3128; hash $request_uri; hash_method crc32; }
配置代码
upstream backserver { server 127.0.0.1:8080; server 127.0.0.1:8081; } server { listen 80; server_name www.hongmoshui.com; location / { proxy_pass http://backserver; index index.html index.htm; } }
宕机轮训配置规则
server { listen 80; server_name www.itmayiedu.com; location / { proxy_pass http://backserver; index index.html index.htm; proxy_connect_timeout 1; proxy_send_timeout 1; proxy_read_timeout 1; } }
nginx解决网站跨域问题
配置:
server { listen 80; server_name www.itmayiedu.com; location /A { proxy_pass http://a.a.com:81/A; index index.html index.htm; } location /B { proxy_pass http://b.b.com:81/B; index index.html index.htm; } }
nginx配置防盗链
location ~ .*.(jpg|jpeg|JPG|png|gif|icon)$ { valid_referers blocked http://www.itmayiedu.com www.itmayiedu.com; if ($invalid_referer) { return 403; } }
nginx配置DDOS
限制请求次数
设置Nginx、Nginx Plus的连接请求在一个真实用户请求的合理范围内。比如，如果你觉得一个正常用户每两秒可以请求一次登录页面，你就可以设置Nginx每两秒钟接收一个客户端IP的请求（大约等同于每分钟个请求）。
limit_req_zone $binary_remote_addr zone=one:10m rate=2r/s; server { ... location /login.html { limit_req zone=one; ... } }
limit_req_zone`命令设置了一个叫one的共享内存区来存储请求状态的特定键值，在上面的例子中是客户端IP($binary_remote_addr)。location块中的`limit_req`通过引用one共享内存区来实现限制访问/login.html的目的。
限制请求速度
设置Nginx、Nginx Plus的连接数在一个真实用户请求的合理范围内。比如，你可以设置每个客户端IP连接/store不可以超过10个。
漏桶算法可以很好地限制容量池的大小，从而防止流量暴增。如果针对uri+ip作为监测的key，就可以实现定向的设定指定ip对指定uri容量大小，超出的请求做队列处理（队列处理要引入消息机制）或者丢弃处理。这也是v2ex对流量拦截的算法，针对uri+ip做流量监测。
linux操作nginx
Nginx是一款轻量级的网页服务器、反向代理服务器。相较于Apache、lighttpd具有占有内存少，稳定性高等优势。它最常的用途是提供反向代理服务。
linux安装
在Centos下，yum源不提供nginx的安装，可以通过切换yum源的方法获取安装。也可以通过直接下载安装包的方法，以下命令均需root权限执行：
首先安装必要的库（nginx 中gzip模块需要 zlib 库，rewrite模块需要 pcre 库，ssl 功能需要openssl库）。选定/usr/local为安装目录，以下具体版本号根据实际改变。
安装PCRE库
$ cd /usr/local/ $ wget ftp://ftp.csx.cam.ac.uk/pub/software/programming/pcre/pcre-8.36.tar.gz $ tar -zxvf pcre-8.36.tar.gz $ cd pcre-8.36 $ ./configure $ make $ make install
./configure报错
configure: error: You need a C++ compiler for C++ support.
解决办法
yum install -y gcc gcc-c++
安装zlib库
$ cd /usr/local/ $ wget http://zlib.net/zlib-1.2.8.tar.gz $ tar -zxvf zlib-1.2.8.tar.gz $ cd zlib-1.2.8 $ ./configure $ make $ make install
安装ssl
$ cd /usr/local/ $ wget http://www.openssl.org/source/openssl-1.0.1j.tar.gz $ tar -zxvf openssl-1.0.1j.tar.gz $ ./config $ make $ make install
安装nginx
$ cd /usr/local/ $ wget http://nginx.org/download/nginx-1.8.0.tar.gz $ tar -zxvf nginx-1.8.0.tar.gz $ cd nginx-1.8.0 $ ./configure --prefix=/usr/local/nginx $ make $ make install
安装常见错误:
Nginx启动提示找不到libpcre.so.1解决方法
如果是32位系统
[root@lee ~]# ln -s /usr/local/lib/libpcre.so.1 /lib
如果是64位系统
[root@lee ~]# ln -s /usr/local/lib/libpcre.so.1 /lib64
然后在启动nginx就OK了
[root@lee ~]# /usr/local/webserver/nginx/sbin/nginx
启动nginx
$ /usr/local/nginx/sbin/nginx
检查是否启动成功：
打开浏览器访问此机器的 IP，如果浏览器出现 Welcome to nginx! 则表示 Nginx 已经安装并运行成功。
常用命令
重启：
$ /usr/local/nginx/sbin/nginx 启动命令
重启：
$ /usr/local/nginx/sbin/nginx –s reload
停止：
$ /usr/local/nginx/sbin/nginx –s stop
测试配置文件是否正常：
$ /usr/local/nginx/sbin/nginx –t
强制关闭：
$ pkill nginx
启动Nginx + Keepalived高可用
什么是Keepalived
Keepalived是一个免费开源的，用C编写的类似于layer3, 4 & 7交换机制软件，具备我们平时说的第3层、第4层和第7层交换机的功能。主要提供loadbalancing（负载均衡）和 high-availability（高可用）功能，负载均衡实现需要依赖Linux的虚拟服务内核模块（ipvs），而高可用是通过VRRP协议实现多台机器之间的故障转移服务。
上图是Keepalived的功能体系结构，大致分两层：用户空间（user space）和内核空间（kernel space）。
内核空间：主要包括IPVS（IP虚拟服务器，用于实现网络服务的负载均衡）和NETLINK（提供高级路由及其他相关的网络功能）两个部份。
用户空间：
- WatchDog：负载监控checkers和VRRP进程的状况
- VRRP Stack：负载负载均衡器之间的失败切换FailOver，如果只用一个负载均稀器，则VRRP不是必须的。
- Checkers：负责真实服务器的健康检查healthchecking，是keepalived最主要的功能。换言之，可以没有VRRP Stack，但健康检查healthchecking是一定要有的。
- IPVS wrapper：用户发送设定的规则到内核ipvs代码
- Netlink Reflector：用来设定vrrp的vip地址等。
Keepalived的所有功能是配置keepalived.conf文件来实现的。
安装keepalived
下载keepalived地址：http://www.keepalived.org/download.html
解压安装：
tar -zxvf keepalived-1.2.18.tar.gz -C /usr/local/ yum install -y openssl openssl-devel（需要安装一个软件包） cd keepalived-1.2.18/ && ./configure --prefix=/usr/local/keepalived make && make install
keepalived安装成Linux系统服务
将keepalived安装成Linux系统服务，因为没有使用keepalived的默认安装路径（默认路径：/usr/local）,安装完成之后，需要做一些修改工作：
首先创建文件夹，将keepalived配置文件进行复制：
mkdir /etc/keepalived
cp /usr/local/keepalived/etc/keepalived/keepalived.conf /etc/keepalived/
然后复制keepalived脚本文件：
cp /usr/local/keepalived/etc/rc.d/init.d/keepalived /etc/init.d/ cp /usr/local/keepalived/etc/sysconfig/keepalived /etc/sysconfig/ ln -s /usr/local/sbin/keepalived /usr/sbin/ ln -s /usr/local/keepalived/sbin/keepalived /sbin/
可以设置开机启动：
chkconfig keepalived on
到此我们安装完毕!
keepalived 常用命令
service keepalived start
service keepalived stop
配置nginx主备自动重启
第三步：对配置文件进行修改：vim /etc/keepalived/keepalived.conf
keepalived.conf配置文件说明：
（一）Master
!Configuration File for keepalived global_defs { router_id bhz005 ##标识节点的字符串，通常为hostname }
## keepalived 会定时执行脚本并且对脚本的执行结果进行分析，动态调整vrrp_instance的优先级。这里的权重weight 是与下面的优先级priority有关，如果执行了一次检查脚本成功，则权重会-20，也就是由100 - 20 变成了80，Master 的优先级为80 就低于了Backup的优先级90，那么会进行自动的主备切换。
如果脚本执行结果为0并且weight配置的值大于0，则优先级会相应增加。
如果脚本执行结果不为0 并且weight配置的值小于0，则优先级会相应减少。
vrrp_script chk_nginx { script "/etc/keepalived/nginx_check.sh" ##执行脚本位置 interval 2 ##检测时间间隔 weight -20 ## 如果条件成立则权重减20（-20） }
## 定义虚拟路由 VI_1为自定义标识。
vrrp_instance VI_1 { state MASTER ## 主节点为MASTER，备份节点为BACKUP ## 绑定虚拟IP的网络接口（网卡），与本机IP地址所在的网络接口相同（我这里是eth6） interface eth6 virtual_router_id 172 ## 虚拟路由ID号 mcast_src_ip 192.168.1.172 ## 本机ip地址 priority 100 ##优先级配置（0-254的值） Nopreempt ## advert_int 1 ## 组播信息发送间隔，俩个节点必须配置一致，默认1s authentication { auth_type PASS auth_pass bhz ## 真实生产环境下对密码进行匹配 } track_script { chk_nginx } virtual_ipaddress { 192.168.1.170 ## 虚拟ip(vip)，可以指定多个 } }
（二）Backup
!Configuration File for keepalived global_defs { router_id bhz006 } vrrp_script chk_nginx { script "/etc/keepalived/nginx_check.sh" interval 2 weight -20 } vrrp_instance VI_1 { state BACKUP interface eth7 virtual_router_id 173 mcast_src_ip 192.168.1.173 priority 90 ##优先级配置 advert_int 1 authentication { auth_type PASS auth_pass bhz } track_script { chk_nginx }
virtual_ipaddress { 192.168.1.170 } }
（三）nginx_check.sh 脚本：
#!/bin/bash A=`ps -C nginx –no-header |wc -l` if [ $A -eq 0 ];then /usr/local/nginx/sbin/nginx sleep 2 if [ `ps -C nginx --no-header |wc -l` -eq 0 ];then killall keepalived fi fi
（四）我们需要把master的keepalived配置文件 copy到master机器（172）的 /etc/keepalived/ 文件夹下，在把backup的keepalived配置文件copy到backup机器（173）的 /etc/keepalived/ 文件夹下，最后把nginx_check.sh脚本分别copy到两台机器的 /etc/keepalived/文件夹下。
（五）nginx_check.sh脚本授权。赋予可执行权限：chmod +x /etc/keepalived/nginx_check.sh
（六）启动2台机器的nginx之后。我们启动两台机器的keepalived
/usr/local/nginx/sbin/nginx service keepalived start ps -ef | grep nginx ps -ef | grep keepalived
可以进行测试，首先看一下俩台机器的ip a 命令下 都会出现一个虚拟ip，我们可以停掉 一个机器的keepalived，然后测试，命令：service keepalived stop。结果发现当前停掉的机器已经不可用，keepalived会自动切换到另一台机器上。
（七）我们可以测试在nginx出现问题的情况下，实现切换，这个时候我们只需要把nginx的配置文件进行修改，让其变得不可用，然后强杀掉nginx进程即可，发现也会实现自动切换服务器节点。
nginx配置负载均衡
创建一个springboot项目 实现负载均衡
集群情况下Session共享解决方案
集群情况下session会产生什么原因?
什么是会话机制
Session存放在哪里
Session共享解决方案
nginx或者haproxy做的负载均衡)
用Nginx 做的负载均衡可以添加ip_hash这个配置，
用haproxy做的负载均衡可以用 balance source这个配置。
从而使同一个ip的请求发到同一台服务器。
利用数据库同步session
利用cookie同步session数据原理图如下
缺点:安全性差、http请求都需要带参数增加了带宽消耗
使用Session集群存放Redis
创建一个springboot项目
引入maven依赖
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd"> <modelVersion>4.0.0</modelVersion> <groupId>com.hongmoshui.www</groupId> <artifactId>redis</artifactId> <version>0.0.1-SNAPSHOT</version> <parent> <groupId>org.springframework.boot</groupId> <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId> <version>1.5.3.RELEASE</version> </parent> <dependencies> <!--spring boot 与redis应用基本环境配置 --> <dependency> <groupId>org.springframework.boot</groupId> <artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId> </dependency> <!--spring session 与redis应用基本环境配置,需要开启redis后才可以使用，不然启动Spring boot会报错 --> <dependency> <groupId>org.springframework.session</groupId> <artifactId>spring-session-data-redis</artifactId> </dependency> <dependency> <groupId>org.springframework.boot</groupId> <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId> </dependency> </dependencies> </project>
创建SessionConfig
package com.hongmoshui.session; import org.springframework.beans.factory.annotation.Value; import org.springframework.context.annotation.Bean; import org.springframework.data.redis.connection.jedis.JedisConnectionFactory; import org.springframework.session.data.redis.config.annotation.web.http.EnableRedisHttpSession; //这个类用配置redis服务器的连接 //maxInactiveIntervalInSeconds为SpringSession的过期时间（单位：秒） @EnableRedisHttpSession(maxInactiveIntervalInSeconds = 1800) public class SessionConfig { // 冒号后的值为没有配置文件时，制动装载的默认值 @Value("${redis.hostname:localhost}") String HostName; @Value("${redis.port:6379}") int Port; @Value("${redis.password:123456}") String Password; @Bean public JedisConnectionFactory connectionFactory() { JedisConnectionFactory connection = new JedisConnectionFactory(); connection.setPort(Port); connection.setHostName(HostName); connection.setPassword(Password); return connection; } }
初始化Session
package com.hongmoshui.session; import org.springframework.session.web.context.AbstractHttpSessionApplicationInitializer; //初始化Session配置 public class SessionInitializer extends AbstractHttpSessionApplicationInitializer { public SessionInitializer() { super(SessionConfig.class); } }
控制器层代码
package com.hongmoshui.controller; import javax.servlet.http.HttpServletRequest; import javax.servlet.http.HttpSession; import org.springframework.beans.factory.annotation.Value; import org.springframework.boot.SpringApplication; import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping; import org.springframework.web.bind.annotation.RestController; @RestController public class SessionController { @Value("${server.port:8080}") private String PORT; public static void main(String[] args) { SpringApplication.run(SessionController.class, args); } @RequestMapping("/index") public String index() { return "index:" + PORT; } /** * 往session存放值 * @param request * @param sessionKey * @param sessionValue * @author 墨水 */ @RequestMapping("/setSession") public String setSession(HttpServletRequest request, String sessionKey, String sessionValue) { HttpSession session = request.getSession(true); session.setAttribute(sessionKey, sessionValue); return "success,port:" + PORT; } /** * 从Session获取值 * @param request * @param sessionKey * @author 墨水 */ @RequestMapping("/getSession") public String getSession(HttpServletRequest request, String sessionKey) { HttpSession session = null; try { session = request.getSession(false); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } String value = null; if (session != null) { value = (String) session.getAttribute(sessionKey); } return "sessionValue:" + value + ",port:" + PORT; } }
启动代码
package com.hongmoshui; import org.springframework.boot.SpringApplication; import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication; @SpringBootApplication public class StartApp { public static void main(String[] args) { SpringApplication.run(StartApp.class, args); } }
高并发解决方案
业务数据库 -》 数据水平分割(分区分表分库)、读写分离
业务应用 -》 逻辑代码优化(算法优化)、公共数据缓存
应用服务器 -》 反向静态代理、配置优化、负载均衡(apache分发，多tomcat实例)
系统环境 -》 JVM调优
页面优化 -》 减少页面连接数、页面尺寸瘦身
1、动态资源和静态资源分离；
2、CDN；
3、负载均衡；
4、分布式缓存；
5、数据库读写分离或数据切分（垂直或水平）；
6、服务分布式部署。