【工具-Nginx】从入门安装到高可用集群搭建

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一.Nginx安装配置及常用命令

1.环境搭建

首先在linux系统下安装gcc编译环境，执行：

yum install gcc-c++ -y

确保当前系统可以编译nginx及其依赖包。

同时，安装Nginx还需要以下依赖需要进行安装：

pcre-9.37.tar.gz

openssl-1.0.1t.tar.gz

zlib-1.2.8.tar.gz

nginx-1.11.1.tar.gz

下面通过两种安装方式安装这些依赖，可灵活选择安装方式

(1)联网下载压缩包安装依赖

(1.1)在linux文件夹下下载压缩包，这里已/usr/src文件夹为例

cd /usr/src

wget http://downloads.sourceforge.net/project/pcre/pcre/8.37/pcre-8.37.tar.gz

(1.2) 解压压缩文件后进入到该压缩文件

tar -xvf pcre-8.37.tar.gz

cd pcre-8.37

(1.3)对当前安装包进行配置检查

./configure 

(1.4)进行编译安装

make && make install

(1.5)安装完成，可通过命令查看是否安装成功及当前安装版本

pcre-config --version

(2)安装nginx的依赖

yum -y install make zlib zlib-devel gcc-c++ libtool openssl openssl-devel

2.Nginx安装

(1)到nginx官网下载安装nginx，推荐下载Stable version（稳定版本），本次安装以nginx1.20.2为例。

(2)将nginx的压缩包放到/usr/src中,进入该目录下对该压缩包进行解压

cd /usr/src

tar -xvf nginx-1.20.2.tar.gz

(3) 进入到解压后的nginx文件夹

cd nginx-1.20.2

(4)对当前安装包进行配置检查

./configure

(5)进行编译安装

make && make install

(6)进到/usr/local/nginx/sbin文件夹中（安装完nginx会在local文件夹中自动创建nginx文件）启动nginx

cd /usr/local/nginx/sbin 

./nginx

(7)查看已启动的nginx进程

ps -ef | grep nginx

2.Nginx配置

(1) 进入nginx的配置文件夹

cd /usr/local/nginx/conf

(2)打开nginx.conf文件

vi nginx.conf

其中

server {
 listen    80;
 server_name localhost;
 #charset koi8-r;
 #access_log logs/host.access.log main;
 location / {
   root  html;
   index index.html index.htm;
  }
}

如果要配置固定端口号，则在server中的listen中修改端口号。此处默认不改动。

(3) 防火墙开放nginx的端口，此处以80端口为例

sudo firewall-cmd --add-port=80/tcp --permanent
firewall-cmd --reload

(4)从浏览器访问该nginx（浏览器访问linux的ip地址）

3.Nginx常用命令

以下命令基于已经安装成功Nginx后在Nginx的sbin文件夹下执行。

cd /usr/local/nginx/sbin/ 

(1)查看nginx的版本号

./nginx –v

(2)启动nginx

./nginx

(3) 关闭nginx

./nginx -s stop

(4) 重新加载nginx（一般用于更改完conf中的配置文件后，在不重启nginx的情况下使配置文件生效）

./nginx -s reload

二、反向代理

这里以已经配置好的nginx反向代理tomcat为例。实现效果则为访问nginx地址展示tomcat页面。

1.在linux中安装并启动好tomcat用于测试，并且开放tomcat的端口号。

2.在nginx的nginx.conf配置文件中配置反向代理

cd /usr/local/nginx/conf

vi nginx.conf

3.配置反向代理

首先将server块中的server_name修改为该linux系统的ip地址。

然后在server块中的location当中配置需要请求转发的路径，其中proxy_pass则是tomcat的地址。

location / {
	  root    html;
	  proxy_pass http://127.0.0.1:8080;
	}

4.访问nginx地址

三、负载均衡

nginx配备多台服务器的情况下，平均访问每台机器。

此次以两台tomcat服务器为例，一台端口为8080，一台端口为8081。

1.在nginx配置文件中进行负载均衡的配置

配置服务器地址

upstream myserver{
	server xxx.xx.xx.14:8080;
	server xxx.xx.xx.14:8081;	
}

server{
	listen    80;
	server_name xxx.xx.xx.14
	#charset koi8-r;
	#access_log logs/host.access.log main;
	location / {
		proxy_pass  http://myserver; //这里的myserver是上面配置的upstream
		root  html;
		index index.html index.htm;
  }
}

2.负载均衡分配策略

1.轮询

默认情况下是轮询策略，到nginx服务器中的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调则自动剔除该服务器

2.权重weight

weight默认为1，权重越高被分配的客户端越多，可根据服务器性能来配置相应的权重。

可在upstream中配置

upstream myserver{

	server xxx.xx.xx.14:8080  weight=2;//数值越大则需要处理的请求越多
	
	server xxx.xx.xx.14:8081;	

}

3.ip_hash

每个请求按照访问ip的hash结果分配，也就是说同一ip访问nginx会一直讲请求发送给同一台服务器。

upstream myserver{
	ip_hash;
	server xxx.xx.xx.14:8080 ;
	server xxx.xx.xx.14:8081;	
}

需要注意的nginx1.3.1版本之前ip_hash不能和权重weight共同使用。

当有服务器需要剔除的时候，需要手动down掉

4.fair

upstream myserver{
	ip_hash;
	server xxx.xx.xx.14:8080 ;
	server xxx.xx.xx.14:8081;	
    fair;
}

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

5.least_conn

把请求转发给连接数较少的后端服务器。在这种方式下可以达到更好的负载均衡效果

upstream myserver{
	least_conn;
	server xxx.xx.xx.14:8080 ;
	server xxx.xx.xx.14:8081;	
}

6.url_hash

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。

upstream myserver{
	hash $request_uri;
	server xxx.xx.xx.14:8080 ;
	server xxx.xx.xx.14:8081;	
}

四、动静分离

我们通过使用正则表达式来匹配过滤，以此来达到动态页面和静态页面的操作可以交给不同的服务器。

以下配置实现的是当为jpg，js和css文件的时候则访问本地html文件里的静态资源，如果访问的是动态资源则由8080端口tomcat服务器处理

以下是nginx.conf文件的配置

server{

listen    80;
server_name xxx.xx.xx.14
#charset koi8-r;
#access_log logs/host.access.log main;
location ~ \.jpg$ {
	root  html;
	expires 30d;
}
location ~ \.js$ {
	root  html;
	expires 30d;
}
location ~ \.css$ {
	root  html;
	expires 30d;
}

location ~ .*$ {
	proxy_pass http://localhost:8080
}

}

五、高可用集群

这里介绍下双机高可用，主要分为两种：

(一).Nginx+keepalived双机主从模式

一台主服务器和一台热备服务器。正常情况下主服务器提供服务，只有当主服务器发生故障的时候热备服务器才会接管主服务器。但是当主服务器不出现故障的时候，则热备服务器就会处于浪费状态

(二).Nginx+keepalived双机主主模式

使用两台负载均衡服务器，互为主备，两台服务器都属于活动状态，只有当其中一台发生故障时由另一台接管故障服务器的请求。这种方案比较经济实惠。

下面分别介绍下这两种模式的配置：

1.Nginx+keepalived双机主从模式

配备两台nginx服务器，每台中配置keepalived。

(1)配备两台服务器，并且在两台服务器中安装nginx（安装见上）

(2)在两台服务器中安装keepalived

yum install keepalived -y

(3)打开keepalived所在文件夹

cd /etc/keepalived/

(3)对keepalived进行配置

vi keepalived.conf

(4)在keepalived.conf具体参数配置

主服务器配置如下

vrrp_instance VI_1 {
    state MASTER    //主从划分，主服务器为MASTER从服务器为BACKUP
    interface eth0  //设置为当前网卡（通过ifconfig查看）
    virtual_router_id 51  //主从服务器设置相同的id
    priority 100      //优先级 主服务器的优先级设置为较大，从服务器次之
    advert_int 1
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass 1111
    }
    virtual_ipaddress {
        xxx.xx.xx.111  //虚拟地址，浏览器通过该地址访问，主从配置相同
    }
}

从服务器配置如下

vrrp_instance VI_1 {
    state BACKUP
    interface eth0 //设置为当前网卡（通过ifconfig查看）
    virtual_router_id 51
    priority 90
    advert_int 1
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass 1111
    }
    virtual_ipaddress {
        xxx.xx.xx.111
    }
}

主从服务器都在keepalived.conf中添加如下检测脚本检测脚本

vrrp_script chk_http_port {
     script "usr/local/src/nginx_check.sh" //nginx_check.sh所在位置，该文件通过下个步骤中新建
     interval 2
     weight2
}

在script配置路径下配置该检测脚本

cd /usr/local/src/

将以下脚本生成nginx_check.sh文件放到 usr/local/src/中

#!/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

(5)两台服务器上启动nginx和keepalived

./nginx

systemctl start keepalived.service

(6)测试

访问keepalived.conf中配置的虚拟ip地址，可以正常访问服务器。将主服务器中的nginx中停止，仍可正常访问，此时访问的实际上是从服务器上的资源

2.Nginx+keepalived双机主主模式

在两台机器上都安装nginx和keepalived。具体安装方式见上。

(1)第一台keepalived配置

! Configuration File for keepalived
 
global_defs {
   notification_email {
     acassen@firewall.loc
     failover@firewall.loc
     sysadmin@firewall.loc
   }
   notification_email_from Alexandre.Cassen@firewall.loc
   smtp_server 192.168.200.1
   smtp_connect_timeout 30
   router_id LVS_DEVEL
}
 
vrrp_script chk_http_port {
 
   script "usr/local/src/nginx_check.sh"
 
   interval 2      #（检测脚本执行的间隔）
 
   weight 2
 
}
 
vrrp_instance VI_1 {
    state MASTER
    interface eno16777736
    virtual_router_id 51
    priority 100
    advert_int 1
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass 1111
    }
    virtual_ipaddress {
        xxx.xx.xx.112
    }
}
 
vrrp_instance VI_2 {
    state BACKUP
    interface eno16777736
    virtual_router_id 52
    priority 90
    advert_int 1
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass 1111
    }
    virtual_ipaddress {
        xxx.xx.xx.113
    }
}

(2)第二台keepalived配置

! Configuration File for keepalived

global_defs {
   notification_email {
     acassen@firewall.loc
     failover@firewall.loc
     sysadmin@firewall.loc
   }
   notification_email_from Alexandre.Cassen@firewall.loc
   smtp_server 192.168.200.1
   smtp_connect_timeout 30
   router_id LVS_DEVEL
}

vrrp_script chk_http_port {

   script "usr/local/src/nginx_check.sh"

   interval 2      #（检测脚本执行的间隔）

   weight 2

}

vrrp_instance VI_1 {
    state BACKUP
    interface eno16777736
    virtual_router_id 51
    priority 90
    advert_int 1
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass 1111
    }
    virtual_ipaddress {
        xxx.xx.xx.112
    }
}

vrrp_instance VI_2 {
    state MASTER
    interface eno16777736
    virtual_router_id 52
    priority 100
    advert_int 1
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass 1111
    }
    virtual_ipaddress {
        xxx.xx.xx.113
    }
}

在双机主主模式下，两台服务器都属于活动状态，只有当其中一台发生故障时由另一台接管故障服务器的请求。

六、推荐参数配置

可参考文章：【工具-Nginx】Nginx高性能通用配置文件-注释版-支持防刷限流、可控高并发、HTTP2、防XSS、Gzip、OCSP Stapling、负载、SSL

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