Nginx（三）：Nginx基本概念以及用法

目录结构

• Nginx
  • conf   配置目录
    • nginx.conf　　主配置文件
    • fastcgi.conf　　fastcgi的配置文件
    • mime.types　　支持的mime.types资源类型
  • sbin   启动目录
    
    • nginx. 默认启动nginx的二进制文件
  • logs  日志目录
    • access.log　　默认访问日志文件
    • error.log　　   默认错误日志文件
    • nginx.pid　　  nginx的pid文件
  • html 静态页面目录
    • index.html　　默认首页文件
    • 50x.html　　   错误页面文件

静态HTTP服务器

首先，Nginx是一个HTTP服务器，可以将服务器上的静态文件（如HTML、图片）通过HTTP协议展现给客户端。配置如下：

server {
    listen 80; # 端口号
    location / {
        root /usr/share/nginx/html; # 静态文件路径
    }
}

虚拟主机

• 概念
  • 一个server标签就是一个虚拟主机，可以有多个server标签，也就是多个虚拟主机。
  • 一个虚拟主机拥有独立的资源和程序，可以独立地对外提供服务供用户访问。
• 类型
  • 基于域名的虚拟主机，通过域名来区分虚拟主机——应用：外部网站

  • 基于端口的虚拟主机，通过端口来区分虚拟主机——应用：公司内部网站，外部网站的管理后台

  • 基于ip的虚拟主机，几乎不用。

1.基于虚拟主机配置域名

#当客户端访问www.eureka.com,监听端口号为80,直接跳转到data/www目录下文件

worker_processes  1;
events {
    worker_connections  1024;
}
http {
    include       mime.types;
    default_type  application/octet-stream;
    sendfile        on;
    keepalive_timeout  65;
    server {
        listen       80;
        server_name  www.eureka.com;
        location / {
            root   data/www;
            index  index.html index.htm;
        }
        error_page   500 502 503 504  /50x.html;
        location = /50x.html {
            root   html;
        }
    }
#当客户端访问bbs.eureka.com,监听端口号为80,直接跳转到data/bbs目录下文件
    server {
        listen 80;
        server_name bbs.eureka.com;
        location / {
           root data/bbs;
           index index.html index.htm;
           }
        error_page   500 502 503 504  /50x.html;
        location = /50x.html {
            root   html;
        }
    }
}　　

2.基于端口的虚拟主机

#当客户端访问192.168.177.133:8080:,监听端口号为8080,直接跳转到data/www目录下文件

server {
       listen 8080;
       server_name 192.168.177.133;
       location / {
          root data/www;
          index index.html index.htm;
          }
       error_page   500 502 503 504  /50x.html;
       location = /50x.html {
           root   html;
       }
   }
#当客户端访问192.168.177.133:8081:,监听端口号为8081,直接跳转到data/bbs目录下文件
    server {
       listen 8081;
       server_name 192.168.177.133;
       location / {
          root data/bbs;
          index index.html index.htm;
          }
       error_page   500 502 503 504  /50x.html;
       location = /50x.html {
           root   html;
       }
   }

3.基于IP的虚拟主机

#当客户端访问192.168.177.133:8080:,监听端口号为8080,直接跳转到data/bbs目录下文件
server {
       listen 8080;
       server_name 192.168.177.133;
       location / {
          root data/www;
          index index.html index.htm;
          }
       error_page   500 502 503 504  /50x.html;
       location = /50x.html {
           root   html;
       }
   }

#当客户端访问192.168.177.134,监听端口号为8080,直接跳转到data/bbs目录下文件
    server {
       listen 8080;
       server_name 192.168.177.134;
       location / {
          root data/bbs;
          index index.html index.htm;
          }
       error_page   500 502 503 504  /50x.html;
       location = /50x.html {
           root   html;
       }
   }

反向代理

1.反向代理作用

    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。如下图所示：

2.反向代理好处

  隐藏真实内部ip地址，请求先访问nginx代理服务器（外网可以访问到）,在使用nginx服务器转发到真实服务器中。

3.反向代理配置示例

#当客户端访问www.eureka.com,监听端口号为80直接跳转到真实ip服务器地址 192.168.177.133:8080
    server {
        listen       80;
        server_name  www.eureka.com;
        location / {
         proxy_pass http://192.168.177.133:8080;
            index  index.html index.htm;
        }
}

负载均衡

1.负载均衡作用

负载均衡是将所有请求拦截到负载均衡器中，在由负载均衡器采用负载均衡算法（轮询、IP绑定、权重）分发到不同实际的服务器中，这也就是服务器集群， 减轻单台服务器压力。如下图eureka集群示例：

2.负载均衡好处

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。

3.四层和七层负载均衡区别

网络模型图

• 四层负载均衡
  • 在网络模型中的传输层中，基于主要是基于tcp协议报文实现负载均衡（比如LVS、haproxy就是四层负载均衡器），使用改写报文的源地址和目的地址。(Nginx1.9之后)
• 七层负载均衡
  • 在网络模型中应用层中，基于URL或者HTTP协议实现负载均衡，Web服务器。

4. 负载均衡配置示例

• 轮询机制
  
  • 每个请求按时间顺序逐一分配到不同的后端服务，如果后端某台服务器死机，自动剔除故障系统，使用户访问不受影响。

#定义上游服务器(需要被nginx真实代理访问的服务器) 默认是轮询机制
    upstream  eurekaServer{
        server 192.168.177.133:8080;
        server 192.168.177.133:8081;
        server 192.168.177.133:8082;
    }
     
    server {
        listen       80;
        server_name  www.eureka.com;
        location / {
            # 指定上游服务器负载均衡服务器
            proxy_pass http://eurekaServer;
            index  index.html index.htm;
        }
    }

• weight（权重）
  
  • weight的值越大分配到的访问概率越高，主要用于后端每台服务器性能不均衡的情况下。或者仅仅为在主从的情况下设置不同的权值，达到合理有效的地利用主机资源。

 upstream  eurekaServer{
    server 192.168.177.133:8080 weight=1;
    server 192.168.177.133:8081 weight=2;
    server 192.168.177.133:8082 weight=2;
    }
     
    server {
        listen       80;
        server_name  www.eureka.com;
        location / {
            # 指定上游服务器负载均衡服务器
         proxy_pass http://eurekaServer;
            index  index.html index.htm;
        }
    }

• ip_hash
  
  • 每个请求按访问IP的哈希结果分配，使来自同一个IP的访客固定访问一台后端服务器，并且可以有效解决动态网页存在的session共享问题。俗称IP绑定。

upstream  eurekaServer{
        server 192.168.177.133:8080;
        server 192.168.177.133:8081;
        server 192.168.177.133:8082;
        ip_hash; 
    }
     
    server {
        listen       80;
        server_name  www.eureka.com;
        location / {
            # 指定上游服务器负载均衡服务器
            proxy_pass http://eurekaServer;
            index  index.html index.htm;
        }
    }

• fair（第三方
  
  •  比 weight、ip_hash更加智能的负载均衡算法，fair算法可以根据页面大小和加载时间长短智能地进行负载均衡，也就是根据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。Nginx本身不支持fair，如果需要这种调度算法，则必须安装upstream_fair模块。

upstream  eurekaServer{
        server 192.168.177.133:8080;
        server 192.168.177.133:8081;
        server 192.168.177.133:8082;
        fair; 
    }
     
    server {
        listen       80;
        server_name  www.eureka.com;
        location / {
            # 指定上游服务器负载均衡服务器
            proxy_pass http://eurekaServer;
            index  index.html index.htm;
        }
    }

• url_hash(第三方)
  
  • 按访问的URL的哈希结果来分配请求，使每个URL定向到一台后端服务器，可以进一步提高后端缓存服务器的效率。Nginx本身不支持url_hash，如果需要这种调度算法，则必须安装Nginx的hash软件包。

故障转移

当上游服务器(真实访问服务器),一旦出现故障或者是没有及时相应的话，应该直接轮训到下一台服务器，保证服务器的高可用。配置如下

server {
        listen       80;
        server_name  www.eureka.com;
        location / {
            # 指定上游服务器负载均衡服务器
            proxy_pass http://eurekaServer;
            #nginx与上游服务器(真实访问的服务器)超时时间 后端服务器连接的超时时间_发起握手等候响应超时时间
            proxy_connect_timeout 1s;
            #nginx发送给上游服务器(真实访问的服务器)超时时间
            proxy_send_timeout 1s;
            # nginx接受上游服务器(真实访问的服务器)超时时间
            proxy_read_timeout 1s;
            index  index.html index.htm;
        }
    }

Location（正则表达式）

1.location的作用

  location指令的作用是根据用户请求的URI来执行不同的应用，也就是根据用户请求的网站URL进行匹配，匹配成功即进行相关的操作。

2.location的语法

已=开头表示精确匹配
如 A 中只匹配根目录结尾的请求，后面不能带任何字符串。
  ^~ 开头表示uri以某个常规字符串开头，不是正则匹配
  ~ 开头表示区分大小写的正则匹配;
  ~* 开头表示不区分大小写的正则匹配
  / 通用匹配, 如果没有其它匹配,任何请求都会匹配到

3.Location正则案例

3.1 精确匹配,/后面不能带任何字符

server {
        listen       80;
        server_name  www.eureka.com;
        #精确匹配,注解后面不能带任何字符
        location =/ {
            proxy_pass http://192.168.177.133:8080;
            index  index.html index.htm;
        }
}

3.2 匹配所有以/开头请求

server {
        listen       80;
        server_name  www.eureka.com;
       #匹配所有以/开头请求 
        location / {
            proxy_pass http://192.168.177.133:8080;
            index  index.html index.htm;
        }
    }

3.3 以开头/oauth拦截  默认开启不区分大小写

    server {
        listen       80;
        server_name  www.eureka.com;
        #  以开头/eureka 最终跳转到http://192.168.177.133:8080/;
        location /eureka/ {
            proxy_pass http://192.168.177.133:8080/;
            index  index.html index.htm;
        }
        #  以开头/oauth 最终跳转到http://192.168.177.133:8081/;
        location /oauth/ {
            proxy_pass http://192.168.177.133:8081/;
            index  index.html index.htm;
        }
    }

nginx rewrite

Nginx提供的全局变量或自己设置的变量，结合正则表达式和标志位实现url重写以及重定向。rewrite只能放在server{},location{},if{}中，并且只能对域名后边的除去传递的参数外的字符串起作用

ps：Rewrite主要的功能就是实现URL的重写，Nginx的Rewrite规则采用Pcre，perl兼容正则表达式的语法规则匹配，如果需要Nginx的Rewrite功能，在编译Nginx之前，需要编译安装PCRE库。

1.Rewrite全局变量

nginx的rewrite规则就是使用正则匹配请求的url，然后根据定义的规则进行重写和改变，需ngx_http_rewrite_module模块来支持url重写功能，该模块是标准模块，默认已经安装。

变量	含义
$args	这个变量等于请求行中的参数，同$query_string
$content length	请求头中的Content-length字段。
$content_type	请求头中的Content-Type字段。
$document_root	当前请求在root指令中指定的值。
$host	请求主机头字段，否则为服务器名称。
$http_user_agent	客户端agent信息
$http_cookie	客户端cookie信息
$limit_rate	这个变量可以限制连接速率。
$request_method	客户端请求的动作，通常为GET或POST。
$remote_addr	客户端的IP地址。
$remote_port	客户端的端口。
$remote_user	已经经过Auth Basic Module验证的用户名。
$request_filename	当前请求的文件路径，由root或alias指令与URI请求生成。
$scheme	HTTP方法（如http，https）。
$server_protocol	请求使用的协议，通常是HTTP/1.0或HTTP/1.1。
$server_addr	服务器地址，在完成一次系统调用后可以确定这个值。
$server_name	服务器名称。
$server_port	请求到达服务器的端口号。
$request_uri	包含请求参数的原始URI，不包含主机名，如”/foo/bar.php?arg=baz”。
$uri	不带请求参数的当前URI，$uri不包含主机名，如”/foo/bar.html”。
$document_uri	与$uri相同。

2.配置示例

1.判断IP地址来源

## 如果访问的ip地址为192.168.177.133,则返回403
     if  ($remote_addr = 192.168.177.133) {  
         return 403;  
     }  

2.限制浏览器访问

## 不允许谷歌浏览器访问 如果是谷歌浏览器返回500
 if ($http_user_agent ~ Chrome) {   
         return 500;  
        }