Nginx与服务器集群

服务器介绍

1、概念（通俗理解）

服务器：就是没有显示器的电脑（比普通电脑配置高，并且有一个唯一的公网ip）

web服务器：就是一个软件（一般监听80端口，用户接口用户请求，响应请求给用户）

2、常用Web服务器

• Apache

1）是世界上用的最多的Web服务器，它的优势在开源代码开放，功能完善，历史悠久，模块支持非常丰富，跨平台；缺点在于比其他web服务器内存占用高；

2）适用于动态网站。

• Nginx

1）是一款轻量级的Web 服务器/反向代理服务器及电子邮件代理服务器，其特点是占有内存少，并发能力强，中国大陆使用nginx网站用户有：百度、京东、新浪、网易、腾讯、淘宝等；

2）适用于反向代理服务器和静态资源服务器（注：线上公司都使用Linux安装）

• IIS：

是windows系统上的服务器产品（微软公司提供）。主要是给.net和asp语言使用的，经过扩展也是可以支持PHP语言（不推荐使用）。

• Lighttpd：（图片服务器）

是一个德国人领导的开源Web服务器软件，具有非常低的内存开销、cpu占用率低、效能好以及丰富的模块等特点。

web服务器市场使用排行：https://w3techs.com/

http://www.lvse.com/site/w3techs-com-83.html

3、静态资源服务器

• 场景：

传统的web项目，一般都将静态资源存放在项目Public的目录下，这样做很方便获取静态资源，但是如果说web项目很大，用户很多，静态资源也很多时，服务器的性能明显下降。这种情况下一般都会需要一个静态资源的服务器。

• 实现：通过nginx搭建，或者通过阿里云、七牛的对象存储
• 大型项目分离好处（注：推荐静态资源使用新域名）：

1、便于维护使用（举例：一个项目图片可以方便所有项目使用，如：jq等）

2、动静分离有利于CDN加速 （注：动静分离指后端处理数据文件和静态文件分离）

3、【新域名好处】便于缓存 （举例：请求的是同一文件，就不用再下载了）

4、【新域名好处】静态资源的http请求中不会携带无用的cookie。

5、【新域名好处】优化浏览器对同一域名进行请求的最大并发连接数限制（注：不同浏览器限制不同）

什么是静态资源服务器：就是单独存放静态资源资源的服务器（如：css、js、图片等）

如何搭建静态资源服务器：通过nginx

好处：比传统快

CDN服务器

• 作用：大型项目加速网站访问速度
• 说明：CDN服务器供应商在全国各个城市都有一个机房，用于后期缓存静态资源，

网站老板购买了CDN后，其网站用户访问时第一次去源服务器访问并缓存到用户最近的机房，下次直接去最近的机房（节点）访问。

5、大型项目架构

集群技术/冗余技术：将多台服务器集中在一起，实现同一业务。

负载均衡技术：将任务按照指定策略分布到集群环境中的服务器上。

主从复制：一主或多主一从或多从，当主服务器insert/update/delete动作，从服务器自动同步。

动静分离：动态资源和后端程序在不同的服务器上

读写分离：增/删/改在操作一台数据库，读操作另一个数据库

二、Nginx服务器

1、Nginx概述

Nginx是一款轻量级、高性能的Web 服务器或反向代理服务器或邮件服务器，因它的稳定性、丰富的功能集和低系统资源的消耗而闻名。

Tengine是由淘宝网发起的Web服务器项目。它在Nginx的基础上，针对大访问量网站的需求添

加了很多高级功能和特性。成功案例：淘宝网，天猫商城等。

官网：http://tengine.taobao.org/faq_cn.html

Nginx特点

占有内存少，并发能力强

3、Apache与Nginx服务器区别

• Nginx相对 Apache的优点

轻量级，同样起web 服务，比apache 占用更少的内存及资源;

抗并发，nginx 处理请求是异步非阻塞的，而apache 则是阻塞型的，在高并发下nginx 能保持低资源低消耗高性能

高度模块化的设计，编写模块相对简单;

社区活跃，各种高性能模块出品迅速;

• Apache相对Nginx的优点

rewrite ，比nginx 的rewrite 强大;

模块超多，基本想到的都可以找到;

少bug ，nginx 的bug 相对较多;

超稳定;

• 总结

Nginx – 静态资源服务器或反向代理服务器使用（对象存储代替）

Apache – 后端服务器

三、LNMP的安装与配置

1、Nginx的安装

1）依赖注意

模块依赖性：Nginx的一些模块需要其他第三方库的支持，例如gzip模块需要zlib 库，rewrite模块需要pcre库，ssl功能需要openssl库等。

pcre安装

shell> cd /php/tools

shell> tar -zxvf pcre-8.34.tar.gz #解压

shell> cd pcre-8.34 #进入解压目录

shell> ./configure && make && make install #配置、编译和安装

3）zlib压缩库

shell> cd /php/tools

shell> tar -zxvf zlib-1.2.5.tar.gz

shell> cd zlib-1.2.5

shell> ./configure # 这个配置编译命令不要加目录参数

shell> make && make install

4）Nginx安装

shell> cd /php/tools

shell> tar -zxvf nginx-1.8.1.tar.gz

shell> cd nginx-1.8.1

shell> mkdir -p /php/server/nginx

shell> ./configure –prefix=/php/server/nginx

shell> make && make install

2、管理Nginx

1）启动Nginx

shell> /php/server/nginx/sbin/nginx

通过浏览器查询是否启动成功，出现如下内容，则启动成功。

Nginx服务器默认80端口

需要关闭Linux服务器防火墙或者添加80端口例外（service iptables stop）

︴如果启动Nginx报错：libpcre.so.1: cannot

解决：

shell> ln -s /lib/libpcre.so.0.0.1 /lib/libpcre.so.1 （再重新启动nginx即可）

2）关闭Nginx服务

shell> /php/server/nginx/sbin/nginx -s stop

重启服务

shell> /php/server/nginx/sbin/nginx -s reload

3、配置文件（nginx.conf）

1）位置

2）说明

user 用户 用户组;

#有1个工作子进程，可以自行修改，一般为当前机器总cpu核心数的1到2倍

worker_processes 8;

events {

#单个后台worker process进程的最大并发链接数

#最大连接数 = worker_processes * worker_connections

worker_connections 1024; #这里指一个子进程最大允许连接1024

}

http { #这是配置http服务器的主要段

server { #虚拟主机段

location { #定位，把特殊的文件再次定位，如image目录单独处理或php单独处理

}

}

server { #虚拟主机段

location { #定位，把特殊的文件再次定位，如image目录单独处理或php单独处理

}

}

…….

}

每新增一个server则添加一个虚拟主机（推荐：使用include方式引入外部虚拟主机配置文件）

4、配置虚拟主机（Nginx）

1）概念（无需操作）

在nginx下配置虚拟主机非常简单，只需在nginx下http {} 中 增加一个server（填入如下配置）即可新增一个虚拟主机

server {

# 监听端口

listen 80;

# 绑定域名（多个之间用空格隔开）

server_name 待绑定的域名;

location / {

# 项目根目录

root /php/wwwroot/web1;

# 默认首页

index index.html index.htm;

}

}

主配置（nginx.conf）文件新增2个虚拟主机

• 步骤1：打开Nginx主配置文件（nginx.conf）引入外部虚拟主机配置文件

shell> vi /php/server/nginx/conf/nginx.conf

在http{}中加入下属代码：

server {

# 监听端口

listen 80;

# 绑定域名（多个之间用空格隔开）

server_name n1.com;

location / {

# 项目根目录

root /php/wwwroot/web1;

# 默认首页

index index.html index.htm;

}

}

server {

# 监听端口

listen 80;

# 绑定域名（多个之间用空格隔开）

server_name n2.com;

location / {

# 项目根目录

root /php/wwwroot/web2;

# 默认首页

index index.html index.htm;

}

}

修改nginx.conf主配置文件强烈推荐先备份，如：cp -r nginx.conf nginx.conf.bak

• 步骤2：创建虚拟主机目录

shell> mkdir -p /php/wwwroot/web1 /php/wwwroot/web2

shell> echo ‘this is n1.com’ > /php/wwwroot/web1/index.html

shell> echo ‘this is n2.com’ > /php/wwwroot/web2/index.html

• 步骤3：重启服务即可

shell> /php/server/nginx/sbin/nginx -s reload

• 步骤4：在本机修改hosts文件

流程：当打开本机浏览器输入n1.com或者n2.com会访问对用的IP的Linux服务器的80端口软件Nginx会让其访问对应的web项目。

注：后期需要增加虚拟主机，则继续上述步骤添加server即可

︴扩展：引入外部配置文件（同apache开启httpd-vhosts）

• 说明：在主配置文件中新增多个虚拟主机，导致配置文件越来越大，不便于管理，

所以建议采取下述方案：一个虚拟主机对应一个配置文件。

• 步骤1：打开Nginx主配置文件（nginx.conf）将刚新增的两个虚拟主机删除或注释
• 步骤2：打开Nginx主配置文件（nginx.conf）引入外部虚拟主机配置文件

shell> vi /php/server/nginx/conf/nginx.conf

在http{}中加入：【include vhosts/*.conf;】

• 步骤3：新建外部虚拟主机目录（vhosts）

shell> mkdir -p /php/server/nginx/conf/vhosts #用于存放虚拟主机文件（一个文件对应一个虚拟主机）

• 步骤4：新建新建虚拟主机

shell> cd /php/server/nginx/conf/vhosts

shell> vi nginx1.conf

server {

# 监听端口

listen 80;

# 绑定域名（多个之间用空格隔开）

server_name n1.com;

location / {

# 项目根目录

root /php/wwwroot/web1;

# 默认首页

index index.html index.htm;

}

}

• 步骤4：重启服务即可

shell> /php/server/nginx/sbin/nginx -s reload

注：后期需要增加虚拟主机，则在【/php/server/nginx/conf/vhosts】目录下新建【xxx.conf】以conf

结尾的文件然后填写server即可。

5. 安装php并与nginx整合（php-fpm）

1）说明

php安装可以作为Apache模块存在，同时也可以单独的作为一个服务运行（端口是9000端口），这种单独运行的模式叫做php-fpm模式，在5.3.3+以后的版本都默认支持，以前的版本需要打补丁。

2）安装libxml2（否则配置php报错）

shell> cd /php/tools

shell> tar zxvf libxml2-2.7.2.tar.gz

shell> cd libxml2-2.7.2

shell> ./configure

shell> make && make install

3）安装PHP

shell> cd /php/tools

shell> tar -zxvf php-5.6.31.tar.gz

shell> cd php-5.6.31

shell> ./configure –prefix=/php/server/php –enable-fpm

注意：–enable-fpm该选项是指，以独立进程的方式来安装PHP。

shell> make && make install

复制php.ini配置文件到指定目

shell> \cp php.ini-development /php/server/php/lib/php.ini

php.ini 在php源代码解压文件目录里

4）管理PHP服务

shell> /php/server/php/sbin/php-fpm # 启动服务

shell> killall php-fpm # 关闭服务

︴启动服务报错：

ERROR: failed to open configuration file ‘/xxxx/php/etc/php-fpm.conf

cp \

/php/server/php/etc/php-fpm.conf.default \

/php/server/php/etc/php-fpm.conf

注：注意修改红色PHP安装路径

查看是否启动成功

5）让nginx支持PHP

步骤1：虚拟主机添加

location ~ \.php$ {

root 虚拟主机路径;

fastcgi_pass 127.0.0.1:9000;

fastcgi_index index.php;

fastcgi_param SCRIPT_FILENAME 虚拟主机路径/$fastcgi_script_name;

include fastcgi_params;

}

步骤2：重启nginx即可

shell> /php/server/nginx/sbin/nginx -s reload

四、配置expires缓存功能

1、expires缓存功能概述

• 作用：设置expires减少不必要的http请求
• 场景：将静态资源（css、js、图片）等缓存到客户端，减轻服务区压力

浏览器默认也有缓存机制，通过expires统一缓存时间

校验文件缓存是否过期 Expires（http1.0）、Cache-Control:max-age=秒（http1.1）

协议中Etag头信息校验 Etag （请求：If-None-Match）

Last-Modified头信息校验 Last-Modified （请求：If-Modified-Since）

2、详细配置

对nginx 来说，实现的方法很简单，只要在location段中，使用 expires 就可以了

格式。

步骤1：打开虚拟主机配置

location ~ \.(gif|jpg|jpeg|png|bmp|ico)$ {

root /php/wwwroot/web1;

expires 1d; #1d （天） 1h（时） 1m（分） 1s（秒）

}

步骤2：重启nginx

案例

谷歌浏览器不出现：from cache可能是系统时间导致

验证：

date命令 – 查看系统时间

步骤：

date -s ‘日期’ – 修改系统时间（注：执行该命令后必须clock -w 写入到系统中）

总结

expires作用：减少不必要的http请求

问：部分浏览器默认支持expires功能，为甚还需要自己设置？

答：自定义过期时间

问：如何验证expires是否设置成功？

答：看network的响应头信息 cache-control

五、开启gzip压缩

1、开启gzip的好处

gzip开启以后会将输出到用户浏览器的数据进行压缩的处理，这样就会减小通过网络传输的数据量，提高浏览的速度。（以空间换时间，以时间换空间）

配置

步骤1：打开虚拟主机配置文件

gzip on; #开启Gzip压缩

gzip_min_length 1k; #不压缩临界值，大于1K的才压缩

gzip_comp_level 6; #压缩级别（1-9）越大越慢，同时也最消耗CPU

#声明压缩文件（MIME类型）

gzip_types text/plain application/x-javascript text/css application/xml text/javascript image/jpeg;

gzip_disable “MSIE [1-6]\.”; #禁用IE1-6

步骤2：重启nginx

—————————————————-

开启成功标识

压缩前

压缩后

负载均衡配置

1、负载均衡图

2、nginx支持的三种负载均衡策略

轮询：将请求依次轮询发给每个服务器。

最少链接：将请求发送给持有最少活动链接的服务器。

ip哈希：通过哈希函数决定请求发送给哪个服务器。

权重：服务器的权重越高，处理请求的概率越大。

3、轮询负载均衡

http {

#设定负载均衡的服务器列表 phpServers 可以写网址或ip或其他英文

upstream phpServers {

server 服务器IP:端口;

server 服务器IP:端口;

server 服务器IP:端口;

}

server {

listen 80;

location / {

# 当80端口有请求的时候交给上面定义的负载均衡器处理（phpServers ）

proxy_pass http://phpServers ;

}

}

}

4、最少链接负载均衡

http {

upstream CashServers {

least_conn;

server 服务器IP:端口;

server 服务器IP:端口;

server 服务器IP:端口;

}

server {

listen 80;

location / {

proxy_pass http://CashServers;

}

}

}

最少链接负载均衡通过least_conn指令定义;

此负载均衡策略适合请求处理时间长短不一造成服务器过载的情况;

5、ip哈希负载均衡

http {

upstream CashServers {

ip_hash;

server 服务器IP:端口;

server 服务器IP:端口;

server 服务器IP:端口;

}

server {

listen 80;

location / {

proxy_pass http://CashServers;

}

}

}

ip哈希负载均衡使用ip_hash指令定义;

nginx使用请求客户端的ip地址进行哈希计算，确保使用同一个服务器响应请求;

此策略适合有状态服务，比如session;

6、权重

http {

upstream CashServers {

可以加最少连接负载均衡参数

或者加ip哈希负载均衡参数

server 服务器IP:端口 weight=3;

server 服务器IP:端口 weight=2;

server 服务器IP:端口 weight=1;

}

server {

listen 80;

location / {

proxy_pass http://CashServers;

}

}

}

权重负载均衡需要使用weight指令定义;

权重越高分配到需要处理的请求越多;

此策略可以与最少链接负载和ip哈希策略结合使用;

此策略比较适合服务器的硬件配置差别比较大的情况;

七、动静分离

步骤1：打开负载均衡服务器主配置文件（vi /php/server/nginx/conf/nginx.conf）

步骤2：重启nginx即可

八、SESSION共享

1、说明

明确：session存储在服务端

发现：由于实现了负载均衡导致，如果是轮询策略导致session丢失

解决

• 使用ip哈希负载均衡策略
• session入库（将session保存到数据库中）

如果有a网站和b网站，希望a网站登录成功后b网站自动登录（注：登录肯定用session存储）

答：大公司解决方法，修改session存储方式数据库（memcache）

扩展

• 一键安装包网站：http://lnmp.org/

• 淘宝的tengine：http://tengine.taobao.org/
• 中文站点：http://www.nginx.cn/doc/