Nginx的一些基本知识点

摘要

个人看了Nginx官网，自己总结个人觉得比较重要的Nginx知识点。

# Nginx的一些基本知识点

1. Nginx解决的问题

- Nginx是一个高性能的HTTP和反向代理服务器，同时也支持POP3/SMTP协议的代理服务器。
   - 反向代理的含义以及特点
     - 客户端的请求转发到后端服务器，进行负载均衡处理，使得减少服务器的压力，提高系统的整体处理能力和可靠性。
     - 反向代理可以隐藏后端服务器的真实IP和其他细节处理，增加服务器的安全性。
     - 反向代理可以缓存一些静态的内容，在客户端请求时候，可以减少对后端服务器的请求，直接返回代理服务器的静态内容，加快相应速度，减少服务器的压力。
     - 反向代理可以支持HTTP，HTTPS和WebSocket协议，为不同服务提供统一的接入点。

2. Nginx一些可执行的命令

- nginx -s singal（其中singal可以是stop，quit，reload， reopen）
     - nginx -s stop：该命令立即停止nginx进程，强制关闭。不够优雅，不能等待所有的工作进程完成任务。
     - nginx -s quit：这个命令会优雅的停止nginx进程，向所有工作进程发送信号，要求他们完成当前请求然后退出。
     - nginx -s reload：这个命令在修改配置文件后，重新向主进程发送一个信号，重新启动使用新配置文件。
     - nginx -s reopen: 这个命令重新打开日志文件，以便继续记录日志。

3. 配置一个简单的静态内容和反向代理服务器

- ```nginx
     server {
         listen 80
         location / {
             root /data/www;
         }
     
         location /images/ {
             root /data;
         }
     }
     ```

以上配置，默认监听80端口，对于以 /images/ 开头的 URI 请求，服务器将发送 /data/images 目录中的文件。 例如，在响应 http://localhost/images/example.png 请求时，nginx 将发送 /data/images/example.png 文件。 如果该文件不存在，nginx 将发送一个 404 错误的响应。 URI不以/images/开头的请求将被映射到/data/www目录。 例如，在响应 http://localhost/some/example.html 请求时，nginx 将发送 /data/www/some/example.html 文件。

- ```nginx
     server {
         location / {
             proxy_pass http://localhost:8080;
         }
     
         location ~ \.(gif|jpg|png)$ {
             root /data/images;
         }
     }
     ```

第一个位置块中，放入 proxy_pass 指令，并在参数中指定代理服务器的协议、名称和端口（在本例中为 http://localhost:8080）这个块匹配所有以根路径`/`开始的请求。`proxy_pass`指令将这些请求转发到`http://localhost:8080`，这意味着Nginx会作为一个反向代理，将客户端的请求传递给运行在本地8080端口的服务器。这个配置适用于将Nginx作为前端服务器，后端服务器运行在同一台机器的不同端口上。

第二个`location`指令告诉Nginx，对于所有以`.gif`、`.jpg`或`.png`结尾的请求，Nginx应该在`/data/images`目录下查找相应的文件并提供服务。例如，如果客户端请求`/example.jpg`，Nginx会在`/data/images/example.jpg`路径下查找文件并提供服务。

- 配置HTTPS服务器

- ```nginx
       server {
           listen              80;
           listen              443 ssl;
           server_name         www.example.com;
           ssl_certificate     www.example.com.crt;
           ssl_certificate_key www.example.com.key;
           ssl_protocols       TLSv1 TLSv1.1 TLSv1.2;
           ssl_ciphers         HIGH:!aNULL:!MD5;
           ...
       }
       ```

- 服务器证书是一个公共实体。 它会发送给连接服务器的每个客户端。 私钥是一个安全实体，应存储在限制访问的文件中，但nginx主进程必须能读取它。 私钥也可以与证书存储在同一文件中。这个`server`块配置了一个Nginx服务器，它同时处理HTTP和HTTPS请求，为域名`www.example.com`提供服务。对于HTTPS请求，它使用指定的SSL证书和私钥，并配置了允许的SSL/TLS协议版本和加密套件

4. 使用Nginx作为HTTP负载均衡器

- nginx用作高效的HTTP负载平衡器，将流量分配给多个应用服务器，并通过nginx提高网络应用的性能、可扩展性和可靠性。它提供了三种负载均衡策略。

1. 轮询法：向应用服务器发出的请求以循环方式分配服务器去处理请求。

2. 最少连接数：下一个请求被分配到连接数最少的活动服务器上去处理。

3. ip-hash方法：使用hash方法，将ip分配到到一个固定的服务器上去处理请求。这种方式保证同一个IP多次请求可以分配到同一个服务器上(前提该服务器是活跃的)。以下是一个实例：展示了多个服务器处理请求选用的负载均衡策略。

```nginx
        http {
            upstream myapp1 {
                least_conn;(可选：ip_hash,默认方式是轮询)
                server srv1.example.com;
                server srv2.example.com;
                server srv3.example.com;
            }
        
            server {
                listen 80;
                location / {
                    proxy_pass http://myapp1;
                }
            }
        }
        ```

4. 加权负载均衡

```nginx
         upstream myapp1 {
                server srv1.example.com weight=3;
                server srv2.example.com;
                server srv3.example.com;
            }
        ```

假如5个人请求过来，服务器srv1会处理3个请求，其余两个服务器会分别处理其他的2个请求。（3/5的请求分配到服务器srv1了）。

5. 健康检测机制：

1. 如果某个服务器的响应出现错误，nginx 会将该服务器标记为失败，并在一段时间内尽量避免选择该服务器处理后续入站请求。

2. 其中有两个重要参数：max_fails是在一段时间内与服务器通信的请求连接失败的尝试次数，默认为1。如果在这个时间段内失败的次数达到了`max_fails`设定的值，Nginx会认为该后端服务器不可用，并在接下来的`fail_timeout`时间段内不再向其发送请求。  fail_timeout:有两个要点 一是Nginx在认为后端服务器不可用之前，会观察`max_fails`次失败的时间段；二是一旦服务器被标记为不可用，Nginx会在`fail_timeout`时间段内不再尝试连接该服务器。

```nginx
           upstream backend {
               server backend1.example.com max_fails=3 fail_timeout=30s;
               server backend2.example.com max_fails=3 fail_timeout=30s;
           }
           ```

在这个例子中，Nginx会在30秒内观察与每个后端服务器的通信，如果在这段时间内失败了3次，Nginx会认为该服务器不可用，并在接下来的30秒内不再向其发送请求。30秒后，Nginx会再次尝试连接该服务器，以检查其是否已经恢复可用。通过这种方式，Nginx可以动态地调整其负载均衡策略，避免向不可用的后端服务器发送请求，从而提高系统的整体可用性和稳定性。

> 参考：nginx官网：https://nginx.p2hp.com/en/docs/index.html

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