分布式文件系统 -Nginx部分

1. 初识 Nginx

1.1 什么是 Nginx？

Nginx（发音为“engine x”）是一款开源的高性能服务器软件，由俄罗斯的工程师 Igor Sysoev 开发。它是用 C 语言编写的，并以其出色的性能和灵活性广受欢迎。此外，淘宝还基于 Nginx 修改开发了 Tengine 以适应其特定需求。

1.2 Nginx 能做什么？

Nginx 的功能非常多样化，主要包括：

  • Web 服务器：它可以解析 HTTP 协议，处理网站的静态内容。
  • 反向代理服务器：Nginx 可以充当反向代理，将客户端的请求转发到内部服务器，从而隐藏内部结构，增加安全性和负载均衡。
  • 邮件服务器：它能够解析邮件相关的协议，如 POP3、SMTP 和 IMAP，实现邮件服务功能。

1.3 Nginx 的优势

Nginx 之所以受到广泛欢迎，主要得益于以下几个优势：

  • 高性能：在高峰期，Nginx 能够处理数万的并发连接，相比其他 Web 服务器，它的响应速度更快。
  • 高扩展性：Nginx 采用低耦合设计，支持丰富的第三方模块，能够灵活扩展功能。
  • 高可靠性：Nginx 经过大规模网站的检验，例如 sina.com.cn、xunlei.com 和 163.com。每个 worker 进程相对独立，出现错误时可以快速启动新的 worker 进程。
  • 低内存消耗：在 Nginx 中，一般情况下，10000 个非活跃的 HTTP Keep-Alive 连接仅消耗 2.5M 内存。单机支持超过 10 万个并发连接，实际数量远未封顶。
  • 热部署：Nginx 采用 master 和 worker 分离设计，可以在不中断服务的情况下升级 Nginx 可执行文件。
  • 宽松的 BSD 许可协议：BSD 许可协议允许用户免费使用、修改 Nginx 源码，并重新发布修改版（如淘宝的 Tengine）。

2. 正向与反向代理

2.1 正向代理

正向代理是一种位于客户端和原始服务器之间的服务器。客户端需要将请求发送给代理服务器，然后由代理服务器转发给原始服务器。原始服务器处理请求后，将响应数据返回给代理服务器，最后由代理服务器将数据传递给客户端。正向代理的典型用途包括：

  • 局域网访问外部资源：例如，学校或公司网络中的客户端通过正向代理访问互联网。


反向代理

反向代理方式是指代理原始服务器来接受来自
Internet
的链接请求，然后将请求转发给内部网络上的原始 服务器，并将从原始服务器上得到的结果转发给Internet
上请求数据的客户端。那么顾名思义，反向代理就是位于Internet
和原始服务器之间的服务器，对于客户端来说就表现为一台服务器，客户端所发送的请 求都是直接发送给反向代理服务器，然后由反向代理服务器统一调配。

3. Nginx 的安装与配置

3.1 安装步骤

  1. 下载相关依赖：

    依赖的安装步骤：

    # OpenSSL
./configure
make
sudo make install

# ZLib
./configure
make
sudo make install

# PCRE
./configure
make
sudo make install

  2. 安装 Nginx：

    下载 Nginx 的源码包后，执行以下命令来安装：

    ./configure --with-openssl=../openssl-master --with-pcre=../pcre-8.40 --with-zlib=../zlib-1.2.11
make
sudo make install

  3. Nginx 目录结构：

    • 默认安装目录：/usr/local/nginx
    • 配置文件目录：/usr/local/nginx/conf
    • 静态资源目录：/usr/local/nginx/html
    • 日志目录：/usr/local/nginx/logs
    • 可执行程序目录：/usr/local/nginx/sbin

    Nginx 可执行程序的路径为 /usr/local/nginx/sbin/nginx。

  4. 配置环境变量：

    • 将 /usr/local/nginx/sbin/ 添加到环境变量 PATH 中，或创建软链接：

      ln -s /usr/local/nginx/sbin/nginx /usr/bin/nginx

  5. 启动、停止与重新加载 Nginx：

    • 启动 Nginx：

      sudo nginx

    • 立即停止 Nginx：

      sudo nginx -s stop

    • 平滑停止 Nginx（待当前操作完成后停止）：

      sudo nginx -s quit

    • 重新加载配置：

      sudo nginx -s reload

  6. 测试安装是否成功：

    知道 Nginx 所在主机的 IP 地址，例如 192.168.1.100，在浏览器中访问该 IP 地址。如果看到 Nginx 的欢迎界面，则说明安装成功。

Nginx 配置指南

配置文件的位置

Nginx 的主配置文件通常位于：

/usr/local/nginx/conf/nginx.conf

配置文件的组织结构

Nginx 的配置文件分为几个主要模块：

  • http 模块：用于配置 HTTP 相关的通信设置。

    • server 模块：定义每台 Web 服务器的配置。
    • location 模块：处理客户端请求的具体匹配和操作。

  • mail 模块：处理邮件相关的配置和操作。

常用配置项

  • user:

    user nobody;

    指定 Nginx 进程的运行用户。若遇到权限问题，可以将 nobody 更改为 root。

  • worker_processes:

    worker_processes 1;

    设置 Nginx 工作进程的数量。推荐设置为 CPU 核心数。

  • error_log:

    error_log logs/error.log;

    指定错误日志文件的位置。

  • pid:

    pid logs/nginx.pid;

    指定存放 Nginx 进程 ID 的文件。

  • events 模块:

    events {
    use epoll;
    worker_connections 1024;
}
    • use epoll;：指定使用 epoll 作为多路 IO 复用模型。
    • worker_connections 1024;：每个工作进程的最大连接数。

  • http 模块:

    http {
    server {
        listen 80;
        server_name localhost;
        charset utf8;
        
        location / {
            root yundisk;
            index index.html index.htm;
        }
    }
}
    • listen 80;：指定 Web 服务器监听的端口（HTTP 默认端口是 80，HTTPS 是 443，FTP 是 21，SSH/SFTP 是 22）。
    • server_name localhost;：指定服务器域名。
    • charset utf8;：指定字符编码。
    • location / { ... }：处理根路径请求，root yundisk; 指定静态文件目录，index index.html index.htm; 指定默认首页文件。

配置静态网页

  1. 设置静态网页存储目录

    默认目录是：

    /usr/local/nginx/html

    你可以创建一个新的目录，例如：

    mkdir /usr/local/nginx/yundisk

  2. 部署静态网页

    在 /usr/local/nginx/yundisk 目录下放置你的静态网页文件，例如 login.html。要使其可通过 HTTP 访问，请在配置文件中设置 location 模块：

    location / {
    root /usr/local/nginx/yundisk;
    index index.html index.htm;
}

    配置完成后，重新加载 Nginx 配置：

    sudo nginx -s reload

    通过访问 http://192.168.80.254/login.html 来测试配置是否生效。
    以下是优化后的博客内容：

Nginx 配置示例

1. 如何配置目录和静态文件

1.1 目录和文件的存放

  • hello：这是一个目录名，用于存放静态网页文件。
  • reg.html：应放置在 hello 目录中。

1.2 配置 Nginx 的 location

要让 Nginx 正确处理 hello 目录下的文件，需要在配置文件中添加相应的 location 配置。例如：

location /hello/ {
    root /usr/local/nginx/yundisk;
    index xx.html;
}
  • location /hello/ { ... }：指定处理以 /hello/ 开头的请求。
  • root /usr/local/nginx/yundisk;：指定静态文件的根目录。
  • index xx.html;：当访问 /hello/ 目录时，如果没有指定文件，Nginx 会返回 xx.html。

2. 配置默认网页

2.1 访问目录

当你访问 http://192.168.80.254/upload/ 时，Nginx 会显示目录下的默认网页 upload.html，因为：

location /upload/ {
    root /usr/local/nginx/yundisk;
    index upload.html;
}
  • location /upload/ { ... }：指定处理以 /upload/ 开头的请求。
  • root /usr/local/nginx/yundisk;：指定静态文件的根目录。
  • index upload.html;：当访问 /upload/ 目录时，Nginx 会返回 upload.html 文件。注意，index 指令只在访问目录时生效，当直接请求文件时不会使用 index 指定的默认文件。

配置文件示例

以下是一个完整的 Nginx 配置示例，展示了如何处理静态文件和目录：

http {
    server {
        listen 80;
        server_name localhost;

        location /hello/ {
            root /usr/local/nginx/yundisk;
            index xx.html;
        }

        location /upload/ {
            root /usr/local/nginx/yundisk;
            index upload.html;
        }
    }
}

配置完成后，重新加载 Nginx 配置使更改生效：

sudo nginx -s reload

优化后的博客内容如下：

3. 负载均衡

3.1 什么是负载均衡？

负载均衡（Load Balancing）是一种将网络流量或应用请求分配到多个服务器上的技术，以实现高可用性和高性能。在负载均衡架构中，请求会根据负载均衡算法分发到不同的应用服务器上。这样，即使某个服务器出现故障，其他服务器仍然可以处理请求，从而实现高可用性。此外，通过集群模式中的负载均衡，应用服务器可以支持纵向扩展，以应对业务增长带来的高并发场景。

3.2 负载均衡算法

常见的负载均衡算法包括轮询、权重和 IP 哈希。默认算法为轮询。

（1）轮询算法

轮询算法将请求按顺序逐一分配给不同的服务器。如果某个服务器出现故障，并且请求超过最大失败次数 max_fails（默认为 1 次），则在失效时间 fail_timeout（默认为 10 秒）内不会再向该节点发送请求。

示例配置：

upstream defaultReverseProxyServer {
    server 192.168.0.1:8080;
    server 192.168.0.2:8080;
}

（2）权重算法

权重算法根据服务器的权重分配请求。服务器权重可以根据其处理能力设置。如果某个服务器出现故障，并且请求超过最大失败次数 max_fails（可以设置为 N 次），则在失效时间 fail_timeout（默认为 10 秒，可设置）内不会再向该节点发送请求。

示例配置：

upstream weightReverseProxyServer {
    server 192.168.0.1:8080 weight=10 max_fails=2 fail_timeout=5s;
    server 192.168.0.2:8080 weight=5 max_fails=2 fail_timeout=5s;
}

（3）IP 哈希算法

IP 哈希算法根据用户访问 IP 的哈希结果分配请求。如果来自同一 IP 的请求会被分配到同一台服务器，这种方法适用于需要保持会话状态的应用，如动态网页。

示例配置：

upstream ipHashReverseProxyServer {
    ip_hash;
    server 192.168.0.1:8080;
    server 192.168.0.2:8080;
}

选择合适的算法

在实际应用中，基于权重的负载均衡算法常被使用，因为许多集群部署的服务器资源不均匀。通过设置不同的权重，可以更高效地利用资源并提高并发处理能力。

posted @ 2024-08-14 13:54  daligh  阅读(59)  评论(0)    收藏  举报