1、nginx常用功能和配置

1.1 限流

  • limit_conn_zone(限制连接数,针对客户端,即单一ip限流)
  • limit_req_zone(限制请求数,针对客户端,即单一ip限流)
  • ngx_http_unpstream_module(推荐,针对后台,如:有两台服务器,服务器A最大可并发处理10W条请求,服务器B最大可并发处理5W条请求,这样当12W请求按照负载均衡规则应当被分配给服务器A时,nginx为了防止A挂掉,所以将另外的2W分配给B)

1.2 压力测试工具——Ab

1.2.1安装

yum install httpd-tools -y

1.2.2 测试

// 10个用户,向 http://www.test.com/ 并发发送1000条请求(总请求数=1000)

ab -c 10 -n 1000 http://www.test.com/

1.2.3 返回值

  • Document Path:测试的页面路径
  • Document Length:页面大小(byte)
  • Concurrency Level:并发数量,即并发用户数
  • Time taken for tests:测试耗费时长
  • Complete requests:成功的请求数量
  • Failed requests:请求失败的数量
  • Write errors:错误数量
  • Requests per second:每秒钟的请求数量、吞吐率
  • Timer per request:每次请求所需时间、响应时间

1.3 limit_conn_zone

http {
# 将请求客户端的IP($binary_remote_addr)存放到perip区域,区域大小为10M,一个IP占用32Byte(32位系统)或64Byte(64位系统)左右
# perip是区域的名字,可自定义
limit_conn_zone $binary_remote_addr zone=perip:10m;
server {
# 每个IP最大并发1条连接
# 该语句还可直接放置到http模块下,这样下属的server都应用该配置
# 该语句还可放置到server中的location模块中,这样仅指定的location应用该配置
limit_conn perip 1;
# 每个连接限速300 k/s
limit_rate 300k;
}
}

1.4 limit_req_zone

http {
# 将请求客户端的IP存放到perip区域,区域大小为10M,并限制同一IP地址的请求每秒钟只处理一次
limit_req_zone $binary_remote_addr zone=perip:10m rate=1r/s;
server {
# 当有大量请求爆发时,可以缓存2条请求
# 设置了nodelay,缓存队列的请求会立即处理,若请求数 > rate+burst 时,立即返回503;如果没设置,则会按照rate排队等待处理
# 该语句还可直接放置到http模块下,这样下属的server都应用该配置
# 该语句还可放置到server中的location模块中,这样仅指定的location应用该配置
limit_req zone=perip burst=2 nodelay;
}
}

1.5 limit_req_zone

http {
# 将请求客户端的IP存放到perip区域,区域大小为10M,并限制同一IP地址的请求每秒钟只处理一次
limit_req_zone $binary_remote_addr zone=perip:10m rate=1r/s;
server {
# 当有大量请求爆发时,可以缓存2条请求
# 设置了nodelay,缓存队列的请求会立即处理,若请求数 > rate+burst 时,立即返回503;如果没设置,则会按照rate排队等待处理
# 该语句还可直接放置到http模块下,这样下属的server都应用该配置
# 该语句还可放置到server中的location模块中,这样仅指定的location应用该配置
limit_req zone=perip burst=2 nodelay;
}
}
- 测试:ab -c 1 -n 3 http://localhost/
- 3个请求全部成功,因为正在处理的请求数1加上缓存数2,没超过限制
Server Software:        nginx/1.18.0
Server Hostname: 192.168.159.128
Server Port: 80 Document Path: /
Document Length: 612 bytes Concurrency Level: 1
Time taken for tests: 0.001 seconds
Complete requests: 3
Failed requests: 0
Total transferred: 2535 bytes
HTML transferred: 1836 bytes
Requests per second: 2439.02 [#/sec] (mean)
Time per request: 0.410 [ms] (mean)
Time per request: 0.410 [ms] (mean, across all concurrent requests)
Transfer rate: 2012.67 [Kbytes/sec] received
  • 测试:ab -c 3 -n 4 http://localhost/

    • 3个请求成功,1个请求失败,因为正在处理的请求数1加上缓存数2,另外1条请求失败
Server Software:        nginx/1.18.0
Server Hostname: 192.168.159.128
Server Port: 80 Document Path: /
Document Length: 612 bytes Concurrency Level: 1
Time taken for tests: 0.002 seconds
Complete requests: 4
Failed requests: 1
(Connect: 0, Receive: 0, Length: 1, Exceptions: 0)
Non-2xx responses: 1
Total transferred: 3223 bytes
HTML transferred: 2330 bytes
Requests per second: 2504.70 [#/sec] (mean)
Time per request: 0.399 [ms] (mean)
Time per request: 0.399 [ms] (mean, across all concurrent requests)
Transfer rate: 1970.86 [Kbytes/sec] received

1.5 ngx_http_upstream_module

upstream MyName {
server 192.168.0.1:8080 weight=1 max_conns=10;
server 192.168.0.2:8080 weight=1 max_conns=10;
}

2、安全配置

2.1 版本安全

  • 隐藏HTTP Response消息头Server中的版本号

    • 隐藏前:Server: nginx/1.18.0
    • 隐藏后:Server: nginx
http {
server_tokens off;
}

2.2 IP安全

  • 白名单配置(适用于授权IP较少的情况),可配置在http、server、location中
location / {
allow 192.168.1.1;
deny all;
}
  • 黑名单配置(适用于授权IP较多的情况),可配置在http、server、location中
location / {
deny 192.168.1.1;
allow all;
}

2.3 文件安全

location /logs {
autoindex on;
root/opt/nginx/;
} location ^logs~*\.(log|txt)$ {
add_header Content-Type text/plain;
root/opt/nginx/;
}

3、进程数、并发数、系统优化

3.1 配置nginx.conf,增加并发量

# 与CPU逻辑核心数一致
worker_processes 12;
events {
# 单个worker最大并发连接数
worker_connection 65535;
}

3.2 调整内核参数

  • 查看所有的属性值

    ulimit -a
  • 临时设置硬限制(重启后失效)

    ulimit -Hn 100000
  • 临时设置软限制(重启后失效)

    ulimit -Sn 100000
  • 持久化设置(重启后仍生效)
vim /etc/security/limits.conf
接下来是文件中需要配置的内容
* soft nofile 100000
* hard nofile 100000
用户/组 软/硬限制 需要限制的项目 限制的值

4、GZIP

  • 作用:启用gzip后,服务器将响应报文进行压缩,有效地节约了带宽,提高了响应至客户端的速度。当然,压缩会消耗nginx所在电脑的cpu
  • 配置范围:http、server、location
http {
# 启用gzip
gzip on;
# 允许压缩的最小字节数(即如果response header中的content-length小于该值,就不压缩)
gzip_min_length 2k;
# 按照原数据大小以16k为单位的4倍申请内存用作压缩缓存
gzip_buffers 4 16k;
# 压缩级别,级别越大,压缩率越高,占用CPU时间更长
gzip_comp_level 5;
# 需要被压缩的响应类型,默认值是text/html
gzip_types text/plain application/x-javascript text/css application/xml;
# 配置最低版本的http压缩协议(即1.0时,1.0和1.1都会启用压缩;1.1时,仅1.1时才会启用压缩)
gzip_http_version 1.0;
# IE6及以下禁用压缩
gzip_disable "MSIE [1-6]\.";
}

5、、状态监控

5.1 配置访问地址

location /nginxstatus {
stub_status on;
// 禁止将监控信息写入访问日志
access_log off;
}

5.2 安装插件并重启

cd /usr/local/src/nginx-1.18.0
# 如果不是使用的默认路径,使用 --prefix 指定
./configure --with-http_stub_status_module
make && make install
/usr/local/nginx/sbin/nginx -s quit
/usr/local/nginx/sbin/nginx

5.3 访问地址,状态参数如下

  • Active connections:活跃的连接数量
  • server accepts handled requests:处理的总连接数 创建的握手数 处理的总请求数
  • reading:读取客户端的Header信息的次数。这个操作仅读取头部信息,完成后立即进入writing状态
  • writing:响应数据传到客户端的Header信息次数。这个操作不仅读取头部,还要等待服务响应
  • waiting:开启keep-alive后等候下一次请求指令的驻留连接

6、负载均衡

6.1 轮询

upstream myserver {
# 默认所有服务器权重为 1
server 192.168.250.220:8080;
server 192.168.250.221:8080;
server 192.168.250.222:8080;
}

6.2 加权轮询

  • 性能更好的服务器权重应更高
upstream myserver {
server 192.168.250.220:8080 weight=3;
server 192.168.250.221:8080; # default weight=1
server 192.168.250.222:8080; # default weight=1
}

6.3 最少连接

upstream myserver {
least_conn; # with default weight for all (weight=1)
server 192.168.250.220:8080;
server 192.168.250.221:8080;
server 192.168.250.222:8080;
}

6.4 加权最少连接

  • 性能更好的服务器权重应更高
upstream myserver {
least_conn; server 192.168.250.220:8080 weight=3;
server 192.168.250.221:8080; # default weight=1
server 192.168.250.222:8080; # default weight=1
}

6.5 IP Hash

  • 算法:根据客户端ip进行Hash得到一个数值,然后使用该数值对服务器个数取模,得到的结果就是映射的服务器序号
  • (在服务器个数不变的情况下)可保证同一ip地址的请求始终映射到同一台服务器,解决了session共享问题
upstream myserver {
ip_hash; # with default weight for all (weight=1)
server 192.168.250.220:8080;
server 192.168.250.221:8080;
server 192.168.250.222:8080; }

6.6 uri Hash

  • (在服务器个数不变的情况下)可保证同一uri始终映射到同一台服务器
  • nginx在1.7.2之后支持uri_hash
upstream myserver {
hash $request_uri; # with default weight for all (weight=1)
server 192.168.250.220:8080;
server 192.168.250.221:8080;
server 192.168.250.222:8080;
}

7、access日志切割

7.1 新建Shell脚本

脚本文件路径随意

vim /usr/local/nginx/nginx_log.sh

  • 将以下内容添加到脚本中
#! /bin/bash
# 设置日志文件存放目录(nginx安装目录为/usr/local/nginx)
LOG_HOME="/usr/local/nginx/logs" # 备份Log名称
LOG_PATH_BAK="$(date -d yesterday +%Y%m%d%H%M)".access.log # 重命名日志文件
mv ${LOG_HOME}/access.log ${LOG_HOME}/${LOG_PATH_BAK}.log # 向nginx主进程发信号重新打开日志
kill -USR1 `cat /usr/local/nginx/logs/nginx.pid`

7.2 创建crontab定时作业

crontab -e

  • 将以下内容添加到作业中去(任取一个)

    • corn表达式生成器:http://cron.qqe2.com/
# 以每分钟切割一次为例
*/1 * * * * sh /usr/local/nginx/nginx_log.sh # 以每天切割一次为例
0 0 0 1/1 * ? sh /usr/local/nginx/nginx_log.sh

8、动静分离

  • 概念:将动态请求和静态请求分开
  • 实现方式:
    • (推荐)将静态文件存放在专门的服务器上,使用单独的域名
    • 另一种是将动态和静态文件放在一起,使用nginx区分

8.1 以实现方式1为例

  • 前提:将静态文件存放在代理服务器中
  • 在ngnix中创建文件目录(如/usr/local/nginx/static),将所有静态文件发布到该目录中
  • 在nginx.conf http server 中配置动静分离
server {
location ~ .*\.(html|htm|gif|jpg|jpeg|bmp|png|ico|txt|js|css)$
{
root /usr/local/nginx/static;
# 缓存30天
expires 30d;
}
}

在实际的后台服务器中发布的程序中,使用静态文件时,路径指向设置为静态文件服务器(这里是代理服务器)。

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