Nginx的安装和部署以及Nginx的反向代理与负载均衡

Nginx的安装和部署以及Nginx的反向代理与负载均衡

1. 本文内容

  • Nginx的安装
  • Nginx的静态网站部署
  • Nginx的反向代理与负载均衡，配置反向代理与负载均衡

2. Nginx的安装与启动

2.1 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伊戈尔·西索夫（Igor Sysoev）所开发，官方测试nginx能够支撑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。

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，此时可以使用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。

2.2 Nginx在Linux下的安装

重新准备一台虚拟机作为服务器，比如IP地址为192.168.177.129。

2.2.1 环境准备

（1）需要安装gcc的环境【此步省略】

yum install gcc-c++

（2）第三方的开发包。

  • PCRE：PCRE(Perl Compatible Regular Expressions)是一个Perl库，包括perl兼容的正则表达式库。nginx的http模块使用pcre来解析正则表达式，所以需要在linux上安装pcre库。
yum install -y pcre pcre-devel

注：pcre-devel是使用pcre开发的一个二次开发库，nginx也需要此库。

  • zlib：zlib库提供了很多种压缩和解压缩的方式，nginx使用zlib对http包的内容进行gzip，所以需要在linux上安装zlib库。
yum install -y zlib zlib-devel
  • OpenSSL：OpenSSL是一个强大的安全套接字层密码库，囊括主要的密码算法、常用的密钥和证书封装管理功能及SSL协议，并提供丰富的应用程序供测试或其它目的使用。nginx不仅支持http协议，还支持https（即在ssl协议上传输http），所以需要在linux安装openssl库。
yum install -y openssl openssl-devel
2.2.2 Nginx下载

官方网站下载nginx：http://nginx.org/
本文中使用的版本是1.8.0版本。

2.2.3 Nginx安装

第一步：把nginx的源码包nginx-1.8.0.tar.gz上传到linux系统。
第二步：解压缩

tar zxvf nginx-1.8.0.tar.gz

第三步：进入nginx-1.8.0目录，使用configure命令创建一个MakeFile文件。

./configure \
--prefix=/usr/local/nginx \
--pid-path=/var/run/nginx/nginx.pid \
--lock-path=/var/lock/nginx.lock \
--error-log-path=/var/log/nginx/error.log \
--http-log-path=/var/log/nginx/access.log \
--with-http_gzip_static_module \
--http-client-body-temp-path=/var/temp/nginx/client \
--http-proxy-temp-path=/var/temp/nginx/proxy \
--http-fastcgi-temp-path=/var/temp/nginx/fastcgi \
--http-uwsgi-temp-path=/var/temp/nginx/uwsgi \
--http-scgi-temp-path=/var/temp/nginx/scgi

执行后可以看到Makefile文件。

知识点小贴士：Makefile是一种配置文件，一个工程中的源文件不计其数，其按类型、功能、模块分别放在若干个目录中，makefile定义了一系列的规则来指定，哪些文件需要先编译，哪些文件需要后编译，哪些文件需要重新编译，甚至于进行更复杂的功能操作，因为makefile就像一个Shell脚本一样，其中也可以执行操作系统的命令。

知识点小贴士：configure参数

./configure \
--prefix=/usr  # 指向安装目录
--sbin-path=/usr/sbin/nginx \  # 指向（执行）程序文件（nginx）
--conf-path=/etc/nginx/nginx.conf \  # 指向配置文件
--error-log-path=/var/log/nginx/error.log \  # 指向log
--http-log-path=/var/log/nginx/access.log \  # 指向http-log
--pid-path=/var/run/nginx/nginx.pid \  # 指向pid
--lock-path=/var/lock/nginx.lock \  # 安装文件锁定，防止安装文件被别人利用，或自己误操作。
--user=nginx \
--group=nginx \
--with-http_ssl_module \  # 启用ngx_http_ssl_module支持（使支持https请求，需已安装openssl）
--with-http_flv_module \  # 启用ngx_http_flv_module支持（提供寻求内存使用基于时间的偏移量文件）
--with-http_stub_status_module \  # 启用ngx_http_stub_status_module支持（获取nginx自上次启动以来的工作状态）
--with-http_gzip_static_module \  # 启用ngx_http_gzip_static_module支持（在线实时压缩输出数据流）
--http-client-body-temp-path=/var/tmp/nginx/client/ \  # 设定http客户端请求临时文件路径
--http-proxy-temp-path=/var/tmp/nginx/proxy/ \  # 设定http代理临时文件路径
--http-fastcgi-temp-path=/var/tmp/nginx/fcgi/ \  # 设定http fastcgi临时文件路径
--http-uwsgi-temp-path=/var/tmp/nginx/uwsgi \  # 设定http uwsgi临时文件路径
--http-scgi-temp-path=/var/tmp/nginx/scgi \  # 设定http scgi临时文件路径
--with-pcre  # 启用pcre库

第四步：编译

make

第五步：安装

make install

2.3 Nginx启动与访问

注意：启动nginx之前，上边将临时文件目录指定为/var/temp/nginx/client，需要在/var下创建此目录

mkdir /var/temp/nginx/client -p

进入到Nginx目录下的sbin目录

cd /usr/local/ngiux/sbin

输入命令启动Nginx

./nginx

启动后查看进程

ps aux|grep nginx

地址栏输入虚拟机的IP即可访问（默认为80端口）

关闭nginx：

./nginx -s stop

或者

./nginx -s quit

重启nginx：

  1. 先关闭后启动。
  2. 刷新配置文件：
./nginx -s reload

3. Nginx静态网站部署

3.1 静态网站的部署

将/资料/静态页面/index目录下的所有内容上传到服务器的/usr/local/nginx/html下即可访问。

3.2 配置虚拟主机

虚拟主机，也叫“网站空间”，就是把一台运行在互联网上的物理服务器划分成多个“虚拟”服务器。虚拟主机技术极大的促进了网络技术的应用和普及。同时虚拟主机的租用服务也成了网络时代的一种新型经济形式。

3.2.1 端口绑定

（1）上传静态网站：
将/资料/静态页面/index目录上传至 /usr/local/nginx/index下。
将/资料/静态页面/regist目录上传至 /usr/local/nginx/regist下。
（2）修改Nginx的配置文件：/usr/local/nginx/conf/nginx.conf

server {
    listen       81; # 监听的端口
    server_name  localhost; # 域名或ip
    location / {# 访问路径配置
        root   index;# 根目录
        index  index.html index.htm; # 默认首页
    }
    error_page   500 502 503 504  /50x.html;# 错误页面
    location = /50x.html {
        root   html;
    }
}

server {
    listen       82; # 监听的端口
    server_name  localhost; # 域名或ip
    location / {# 访问路径配置
        root   regist;# 根目录
        index  regist.html; # 默认首页
    }
    error_page   500 502 503 504  /50x.html;# 错误页面
    location = /50x.html {
        root   html;
    }
}

（3）访问测试：
地址栏输入http://192.168.177.129:81可以看到首页面。
地址栏输入http://192.168.177.129:82可以看到注册页面。

3.2.2 域名绑定

什么是域名：域名（Domain Name），是由一串用“点”分隔的字符组成的Internet上某一台计算机或计算机组的名称，用于在数据传输时标识计算机的电子方位（有时也指地理位置，地理上的域名，指代有行政自主权的一个地方区域）。域名是一个IP地址上有“面具” 。域名的目的是便于记忆和沟通的一组服务器的地址（网站，电子邮件，FTP等）。域名作为力所能及难忘的互联网参与者的名称。域名按域名系统（DNS）的规则流程组成。在DNS中注册的任何名称都是域名。域名用于各种网络环境和应用程序特定的命名和寻址目的。通常，域名表示互联网协议（IP）资源，例如用于访问因特网的个人计算机，托管网站的服务器计算机，或网站本身或通过因特网传送的任何其他服务。世界上第一个注册的域名是在1985年1月注册的。

域名级别：
（1）顶级域名：顶级域名又分为两类：
一是国家顶级域名（national top-level domainnames，简称nTLDs），200多个国家都按照ISO3166国家代码分配了顶级域名，例如中国是cn，美国是us，日本是jp等；
二是国际顶级域名（international top-level domain names，简称iTDs），例如表示工商企业的.Com.Top，表示网络提供商的.net，表示非盈利组织的.org，表示教育的.edu，以及没有限制的中性域名如.xyz等。大多数域名争议都发生在com的顶级域名下，因为多数公司上网的目的都是为了赢利。但因为自2014年以来新顶级域名的发展，域名争议案件数量增长幅度越来越大[5] 。为加强域名管理，解决域名资源的紧张，Internet协会、Internet分址机构及世界知识产权组织（WIPO）等国际组织经过广泛协商， 在原来三个国际通用顶级域名：（com）的基础上，新增加了7个国际通用顶级域名：firm（公司企业）、store（销售公司或企业）、Web（突出WWW活动的单位）、arts（突出文化、娱乐活动的单位）、rec (突出消遣、娱乐活动的单位）、info(提供信息服务的单位）、nom(个人），并在世界范围内选择新的注册机构来受理域名注册申请。例如：baidu.com。
（2）二级域名：二级域名是指顶级域名之下的域名，在国际顶级域名下，它是指域名注册人的网上名称，例如ibm，yahoo，microsoft等；在国家顶级域名下，它是表示注册企业类别的符号，例如.top，com，edu，gov，net等。中国在国际互联网络信息中心（Inter NIC） 正式注册并运行的顶级域名是CN，这也是中国的一级域名。在顶级域名之下，中国的二级域名又分为类别域名和行政区域名两类。类别域名共7个， 包括用于科研机构的ac；用于工商金融企业的com、top；用于教育机构的edu；用于政府部门的gov；用于互联网络信息中心和运行中心的net；用于非盈利组织的org。而行政区域名有34个，分别对应于中国各省、自治区和直辖市。例如：map.baidu.com。
（3）三级域名：三级域名用字母（A～Z，a～z，大小写等）、数字（0～9）和连接符（－）组成， 各级域名之间用实点（.）连接，三级域名的长度不能超过20个字符。如无特殊原因，建议采用申请人的英文名（或者缩写）或者汉语拼音名 （或者缩写） 作为三级域名，以保持域名的清晰性和简洁性。例如：item.map.baidu.com。

域名与IP绑定：一个域名对应一个ip地址，一个ip地址可以被多个域名绑定。本地测试可以修改hosts文件（C:\Windows\System32\drivers\etc），可以配置域名和ip的映射关系，如果hosts文件中配置了域名和ip的对应关系，不需要走dns服务器。

192.168.177.129 www.hmtravel.com
192.168.177.129 regist.hmtravel.com

做好域名指向后，修改nginx配置文件

server {
    listen       80;
    server_name  www.hmtravel.com;
    location / {
        root   cart;
        index  cart.html;
    }
}
server {
    listen       80;
    server_name  regist.hmtravel.com;
    location / {
        root   search;
        index  search.html;
    }
}

执行以下命令，刷新配置

[root@localhost sbin]# ./nginx -s reload

测试：
地址栏输入http://www.hmtravel.com/
地址栏输入http://regist.hmtravel.com/

4. Nginx反向代理与负载均衡

4.1 反向代理

4.1.1 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。

首先我们先理解正向代理，正向代理是针对你的客户端，而反向代理是针对服务器的。

4.1.2 配置反向代理-准备工作

（1）将travel案例部署到tomcat中（ROOT目录），上传到服务器。
（2）启动TOMCAT，输入网址http://192.168.177.129:8080可以看到网站首页。

4.1.3 配置反向代理

（1）在Nginx主机修改Nginx配置文件

upstream tomcat-travel{
    server 192.168.177.129:8080;
}

server {
    listen       80; # 监听的端口
    server_name  www.hmtravel.com; # 域名或ip
    location / {# 访问路径配置
        # root   index;# 根目录
        proxy_pass http://tomcat-travel;
        index  index.html index.htm; # 默认首页
    }
}

（2）重新启动Nginx，然后用浏览器测试：http://www.hmtravel.com（此域名须配置域名指向）。

4.2 负载均衡

4.2.1 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。

4.2.2 配置负载均衡-准备工作

（1）将刚才的存放工程的tomcat复制三份，修改端口分别为8080 ，8081，8082。
（2）分别启动这三个tomcat服务。
（3）为了能够区分是访问哪个服务器的网站，可以在首页标题加上标记以便区分。

4.2.3 配置负载均衡

修改Nginx配置文件：

upstream tomcat-travel {
    server 192.168.177.129:8080;
    server 192.168.177.129:8081;
    server 192.168.177.129:8082;
}

server {
    listen       80; # 监听的端口
    server_name  www.hmtravel.com; # 域名或ip
    location / {# 访问路径配置
        # root   index;# 根目录
        proxy_pass http://tomcat-travel;
        index  index.html index.htm; # 默认首页
    }
    error_page   500 502 503 504  /50x.html;# 错误页面
    location = /50x.html {
        root   html;
    }
}

地址栏输入http://www.hmtravel.com/ 刷新观察每个网页的标题，看是否不同。经过测试，三台服务器的概率各为33.3333333%，交替显示。
如果其中一台服务器性能比较好，想让其承担更多的压力，可以设置权重。

比如想让NO.1出现次数是其它服务器的2倍，则修改配置如下：

  upstream tomcat-travel {
	   server 192.168.177.129:8080;
	   server 192.168.177.129:8081 weight=2;
	   server 192.168.177.129:8082;
    }

经过测试，每刷新四次，有两次是8081

配置完成！
以上就是本文向各位师傅分享全部内容！

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