Nginx介紹及使用

1.Nginx介紹

Nginx是一款開源的、高性能的HTTP和反向代理服務器

1.正向代理和反向代理

正向代理（代理客戶端）是一種位于客戶端和目標服務器之間的中間服務器。客戶端通過正向代理服務器向目標服務器發送請求，代理服務器將請求轉發給目標服務器，并將目標服務器的響應返回給客戶端

反向代理（代理服務端）客戶端的請求首先發送到反向代理服務器，反向代理服務器再將請求轉發到后端的服務器。后端服務器處理請求后，將響應返回給反向代理服務器，反向代理服務器再將響應返回給客戶端。

2.負載均衡（Load Balancing）

負載均衡用于在多個服務器之間分配客戶端的請求，以優化資源利用、提高系統的可用性和可靠性。

主要功能

流量分配：
- 根據預設的算法（如輪詢、最少連接、加權等），將客戶端的請求分配到不同的服務器上，避免某一臺服務器過載。
- 常見的算法包括：
  - 輪詢（Round Robin）：按順序依次分配請求。
  - 最少連接（Least Connections）：優先分配到當前連接數最少的服務器。
  - 加權輪詢（Weighted Round Robin）：根據服務器的權重分配請求。
  - 加權最少連接（Weighted Least Connections）：結合權重和連接數分配請求。
  - IP哈希（IP Hash）：根據客戶端的IP地址進行哈希計算，將請求分配到固定的服務器。
故障轉移（Failover）：
- 當某一臺服務器出現故障時，能夠自動將流量切換到其他健康的服務器上，確保服務的持續可用。
- 負載均衡器會定期檢查后端服務器的健康狀態，自動移除故障服務器，并重新分配流量。

3.Nginx

主要特點

高性能：
- Nginx采用事件驅動的異步非阻塞架構，能夠處理大量的并發連接，性能優于傳統的Apache服務器。
- 它可以輕松處理數萬個并發連接，適合高流量的網站。
反向代理和負載均衡：
- Nginx可以作為反向代理服務器，將客戶端請求轉發到后端的多個服務器上，并根據配置的策略進行負載均衡。
- 支持多種負載均衡算法，如輪詢、最少連接、IP哈希等。
靜態文件服務：
- Nginx對靜態文件（如HTML、CSS、JavaScript、圖片等）的處理非常高效，可以直接從磁盤讀取文件并返回給客戶端，減少后端服務器的負擔。

?2.Nginx啟動和停止

1.?啟動 Nginx

sudo systemctl start nginx

sudo nginx

說明：啟動 Nginx 服務。

2.?停止 Nginx

bash復制

sudo systemctl stop nginx

或者

bash復制

sudo nginx -s stop

說明：立即停止 Nginx 服務。

3.?重啟 Nginx

bash復制

sudo systemctl restart nginx

或者

bash復制

sudo nginx -s reload

說明：重新加載 Nginx 配置文件而不中斷現有連接。

4.?重新加載配置文件

bash復制

sudo nginx -s reload

說明：重新加載 Nginx 配置文件而不中斷現有連接。如果配置文件有語法錯誤，Nginx 會拒絕加載。

3.Nginx配置
/etc/nginx/nginx.conf

nginx.conf
├── 全局塊
├── events 塊
└── http 塊
? ? ├── 通用設置（日志、MIME等）
? ? ├── server 塊（一個網站）
? ? │ ? ├── listen / server_name
? ? │ ? ├── location /（靜態文件或反向代理）
? ? │ ? └── error_page
? ? └── ...
?

# 全局塊
user  nginx;
worker_processes  auto;
error_log  /var/log/nginx/error.log warn;
pid        /var/run/nginx.pid;# 事件塊
events {worker_connections  1024;
}# HTTP 塊
http {include       mime.types;default_type  application/octet-stream;log_format  main  '$remote_addr - $remote_user [$time_local] "$request" ''$status $body_bytes_sent "$http_referer" ''"$http_user_agent" "$http_x_forwarded_for"';access_log  /var/log/nginx/access.log  main;sendfile        on;keepalive_timeout  65;# 1?? 定義后端服務集群（upstream）upstream my_backend {server 127.0.0.1:8081 weight=3 max_fails=3 fail_timeout=30s;server 127.0.0.1:8082 weight=1;}# 服務器塊server {listen       80;server_name  localhost;# 位置塊location / {root   /usr/share/nginx/html;index  index.html index.htm;}# 錯誤頁error_page  404              /404.html;location = /404.html {root   /usr/share/nginx/html;}# 反向代理示例location /api/ {proxy_pass http://127.0.0.1:8080;proxy_set_header Host $host;proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;}}
}

?`proxy_set_header Host $host;`

proxy_set_header 指令用于設置轉發請求時的 HTTP 頭。
Host $host; 表示在轉發請求時，將原始請求的 Host 頭設置為 $host（即客戶端請求的域名或 IP 地址）。這確保后端服務器能夠正確處理請求，因為它知道請求原本是針對哪個域名的。

`proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;`

這行配置設置了 X-Real-IP 頭，值為 $remote_addr，即客戶端的真實 IP 地址。
由于 Nginx 作為代理服務器，后端服務器看到的請求來源是 Nginx 的 IP 地址（通常是 127.0.0.1）。通過設置 X-Real-IP，后端服務器可以知道實際發起請求的客戶端 IP 地址。

用途	配置示例
靜態文件服務	`location / { root /path/to/html; }`
反向代理	`proxy_pass http://backend;`
負載均衡	`upstream backend { server 127.0.0.1:8001; server 127.0.0.1:8002; }`
HTTPS 配置	使用 `listen 443 ssl;` 和 `ssl_certificate` 等參數

3.Nginx安裝

1. 什么是 `--with-stream`？

這個參數是用來啟用 Nginx 的 Stream 模塊的。

默認情況下，Nginx 只支持 HTTP、HTTPS 等基于應用層的協議。
加上 --with-stream，你就可以讓 Nginx 作為 TCP 或 UDP 的反向代理使用，比如：
- 代理 MySQL、Redis、FTP 等 TCP 服務
- 或者代理 DNS、QUIC 等 UDP 服務

2. 源碼安裝 Nginx 并啟用 `--with-stream`

1 下載官方 Nginx 源碼包：

wget http://nginx.org/download/nginx-1.24.0.tar.gz tar -zxvf nginx-1.24.0.tar.gz cd nginx-1.24.0

2. 配置編譯選項（重點是加上 `--with-stream`）：

./configure --prefix=/usr/local/nginx \ --with-http_ssl_module \ --with-http_v2_module \ --with-stream \ --with-stream_ssl_module

3. 編譯并安裝：

make -j$(nproc) sudo make install

安裝完成后，nginx 會被裝在 /usr/local/nginx 下。

4.驗證安裝是否成功

/usr/local/nginx/sbin/nginx -V

#啟動 nginx：sudo /usr/local/nginx/sbin/nginx#然后查看是否啟動成功：ps aux | grep nginx

5.設置 nginx 命令軟鏈接（可選）

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

以后就可以直接用 nginx 命令了。

4.Nginx使用

1.準備多個后端服務

方法1：使用?`nc`（netcat）模擬 TCP 服務

使用 nc 模擬兩個簡單的 TCP 服務，分別在端口 5001 和 5002 上監聽。

# 模擬兩個 TCP 后端服務器（不同端口）
nc -lk 5001 <<< "hello from backend 1"
nc -lk 5002 <<< "hello from backend 2"

-l：監聽模式。
-k：在連接關閉后繼續監聽。
<<<：將字符串作為輸入傳遞給 nc。

這樣，你就有兩個簡單的 TCP 服務，分別在 5001 和 5002 上監聽。

2. 配置 Nginx 的?`stream`?負載均衡

編輯你的 Nginx 配置文件 /usr/local/nginx/conf/nginx.conf，添加如下內容（保留原來的 events {} 塊）：

stream {upstream backend_group {least_conn;  # 負載均衡策略：最少連接，可改為 round-robin（默認）server 127.0.0.1:5001 weight=1 max_fails=2 fail_timeout=20s;server 127.0.0.1:5002 weight=2 max_fails=4 fail_timeout=40s;# fail_timeout 多長時間內允許服務器失敗的次數達到 max_fails}server {listen 6000;proxy_pass backend_group;proxy_connect_timeout 3s;  # 設置 Nginx 與后端服務器建立連接的超時時間tcp_nodelay on;  # 禁用 Nagle 算法}    
}

nginx -t
sudo nginx -s reload

3.測試負載均衡是否生效

使用 telnet 或 netcat 連接 Nginx 暴露的端口：

nc 127.0.0.1 6000

多次連接，或者從多個終端連接，你應該會輪流連接到 5001 和 5002，分別輸出不同的 "hello from backend"。

for i in {1..10}; do nc 127.0.0.1 6000; done

觀察輸出是否輪流從兩個后端返回。

5.查看網絡連接狀態

sudo netstat -tanp

是一個常用的 Linux 命令，用于顯示當前系統中所有網絡連接的狀態。這個命令可以幫助你查看哪些進程正在監聽特定端口，以及當前的網絡連接情況。

命令解釋

netstat：顯示網絡連接、路由表、接口統計等網絡相關信息。
-t：顯示 TCP 連接。
-a：顯示所有網絡連接（包括監聽和非監聽狀態）。
-n：顯示數字形式的地址和端口，而不是解析為域名或服務名稱。
-p：顯示每個連接的進程 ID 和進程名稱。