nginx之安装、多虚拟主机、反向代理和负载均衡

一、web服务器与web框架

1、web服务器简介

Web 网络服务是一种被动访问的服务程序，即只有接收到互联网中其他主机发出的请求后才会响应，
最终用于提供服务程序的Web服务器会通过 HTTP(超文本传输协议)或 HTTPS(安全超文本传输协议)把请求的内容传送给用户。

目前能够提供 Web 网络服务的程序有 IIS、Nginx 和 Apache 等。
其中，IIS(Internet Information Services，互联网信息服务)是Windows系统中默认的Web服务程序
Nginx 程序作为一款轻量级的网站服务软件，因其稳定性和丰富的功能而快速占领服务器市场，
Nginx 最被认可的是系统资源消耗低且并发能力强，因此得到了国内诸如新浪、 网易、腾讯等门户站的青睐。

web服务器和web框架的关系
web服务器(nginx)：接收HTTP请求(例如：www.baidu.com)并返回数据
web框架(django，flask)：开发web应用程序，处理接收到的数据

二、Nginx安装详解

1、nginx介绍

nginx是一个开源的，支持高性能，高并发的www服务和代理服务软件。
nginx比它大哥apache性能改进许多，nginx占用的系统资源更少，支持更高的并发连接，有更高的访问效率。
nginx不但是一个优秀的web服务软件，还可以作为反向代理，负载均衡，以及缓存服务使用。

总的来说nginx：
　　支持高并发，能支持几万并发连接
　　资源消耗少
　　可以做http反向代理和负载均衡
　　支持异步网络i/o事件模型epoll

偷偷告诉你Tengine：
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。Tengine的性能和稳定性已经在大型的网站如淘宝网，天猫商城等得到了很好的检验。它的最终目标是打造一个高效、稳定、安全、易用的Web平台。

从2011年12月开始，Tengine成为一个开源项目，Tengine团队在积极地开发和维护着它。Tengine团队的核心成员来自于淘宝、搜狗等互联网企业。Tengine是社区合作的成果，我们欢迎大家参与其中，贡献自己的力量。

2、编译安装

1. 下载依赖
yum install gcc patch libffi-devel python-devel  zlib-devel bzip2-devel openssl-devel ncurses-devel sqlite-devel readline-devel tk-devel gdbm-devel db4-devel libpcap-devel xz-devel openssl openssl-devel -y
 
2.下载源码包
cd /opt/
wget -c https://nginx.org/download/nginx-1.12.0.tar.gz
 
3.解压缩源码
tar -zxvf nginx-1.12.0.tar.gz
 
4.配置，编译安装
cd nginx-1.12.0
./configure --prefix=/opt/nginx1.12/
make && make install
 
5.启动nginx进入sbin目录,找到nginx启动命令
cd /opt/nginx1.12
cd sbin
./nginx # 启动
ps -ef|grep nginx  # 查看nginx是否已经启动
 
./nginx -s stop # 关闭
./nginx -s reload # 平滑重启 ，修改了nginx.conf之后，可以不重启服务，加载新的配置

3、分析nginx的工作目录

1. 查看工作目录
cd /opt/nginx1.12/
ls  # 目录如下
client_body_temp  conf fastcgi_temp  html  logs  proxy_temp  sbin  scgi_temp  uwsgi_temp
 
2. 目录分析
conf 存放nginx所有配置文件的目录,主要nginx.conf，是控制nginx所有功能的文件
html 存放nginx默认站点的目录，如index.html、error.html等
logs 存放nginx默认日志的目录，如error.log access.log
sbin 存放nginx主命令的目录,sbin/nginx

4、nginx.conf配置文件解析

# Nginx运行的work进程数量(建议与CPU数量一致或auto)
worker_processes  1;
 
# Nginx错误日志存放路径
#error_log  logs/error.log;
#error_log  logs/error.log  notice;
#error_log  logs/error.log  info;
 
# Nginx服务运行后产生的pid进程号
#pid        logs/nginx.pid;
 
# 事件连接数
events {
    worker_connections  1024;
}
 
# http代码块，是控制nginx核心功能的代码块
# 公共的配置定义在http{}，用的是c语言的语法
http {
    include       mime.types;
    default_type  application/octet-stream;
 
    # 定义nginx的访问日志功能
    # nginx会有一个accses.log功能，查看用户访问的记录
    log_format  main  '$remote_addr - $remote_user [$time_local] "$request" '
                      '$status $body_bytes_sent "$http_referer" '
                      '"$http_user_agent" "$http_x_forwarded_for"';
    # 开启accses.log功能(记录日志，会记录下remote_addr--请求的ip，remote_user--请求的用户等信息)
    access_log  logs/access.log  main;
 
    sendfile        on;
 
    keepalive_timeout  65;
 
    # 开启gzip压缩传输(在传输图片视频等资源的时候进行压缩)
    gzip  on;
 
    # server代码块是定义nginx的虚拟主机
    server {
        # 定义nginx的访问入口端口，访问地址就是：你的服务器ip:80
        listen       80;
 
        # 定义网站的域名
        # 如果没有域名，就填写服务器的ip地址
        server_name  192.168.3.16;
 
        # location定义nginx的路径匹配(最低级的匹配)
        # 就是说只要来自于192.168.3.16这个server_name的请求，都会走到这个location
        # 比如访问:192.168.3.16/ 就会去/opt/nginx1.12/html目录下找index.html
        location / {
            # 这个root参数，是关键字，定义网页的根目录
            # 以nginx安装的目录为相对路径，那么这里的html目录的路径就是：/opt/nginx1.12/html
            # 可以自由修改这个root定义的网页根目录(这里的html是目录)
            root   html;
 
            # index参数定义网站的首页文件名，默认的文件名
            index  index.html index.htm;
        }
        # 错误页面的优化
        # /40x.html 这里的 / 代表的是上面loction 的 / 也就是 root 指定的 html目录
        # 意思就是出现以下错误码的时候，就去访问/opt/nginx1.12/html/40x.html页面
        error_page  400 401  402  403  404   /40x.html;
 
        # 跟上面的同理，访问的是/opt/nginx1.12/html/50x.html
        error_page   500 502 503 504  /50x.html;
        location = /50x.html {
            root   html;
        }
 
    }
}

5、location语法详解

大类型可以分为三种：

　　location = patt {} [精准匹配]

　　location patt {}     [普通匹配]

　　location ~ patt {}  [正则匹配]

1. 具体的 location 后面跟的匹配符

匹配符	匹配规则	优先级
=	精确匹配	1
^~	以某个字符串开头	2
~	区分大小写的正则匹配	3
~*	不区分大小写的正则匹配	4
!~	区分大小写不匹配的正则	5
!~*	不区分大小写不匹配的正则	6
/	通用匹配，任何请求都会匹配到	7

2. 示例

server {
 
    listen 80; 
 
    server_name zzbj; 
 
    # 精准匹配,浏览器输入：http://zzbj/index.html,定位到服务器上的 /opt/project/html/index.html文件
    location =/index.html {
 
        root /opt/project/html;  # 这里是绝对路径
        index index.html;
 
    }
 
    # 普通匹配,浏览器输入：http://zzbj,定位到服务器上的/opt/nginx1.12/html/default.html文件
    location / {
 
        root html;  # 这里是相对路径，即相对于nginx安装的目录，我的nginx安装在/opt/nginx1.12
 
        index default.html;
 
    }
 
    # 正则匹配,浏览器输入：http://zzbj/image..,定位到/opt/project/image/image.html
    location ~ image {
 
        root /opt/project/image;
 
        index image.html;
    }
}

server {
    listen 80;
    server_name heiheihei.com;
 
    #优先级1,精确匹配，根路径
    location = / {
        return 400;
    }
 
    #优先级2,以a开头的，优先匹配这里，区分大小写
    location ^~ /a {
        root /data/a/;
    }
 
    #优先级3，区分大小写的正则匹配，匹配/media*****路径
    location ~ /media {
        alias /data/static/;
    }
 
    #优先级4 ，不区分大小写的正则匹配，所有的****.jpg|gif|png 都走这里
    location ~* .*\.(jpg|gif|png|js|css)$ {
        root  /data/a/;
    }
 
    #优先7，通用匹配
    location / {
        return 403;
    }
}

3. root和alias区别

nginx指定文件路径有root和alias两种方法
区别在方法和作用域：
    root
    语法  root  路径;
    默认值 root   html;
    配置块  http{}   server {}   location{}
 
    alias
    语法： alias  路径
    配置块  location{}
 
root和alias区别在nginx如何解释location后面的url，这会使得两者分别以不同的方式讲请求映射到服务器文件上
 
root参数是root路径+location位置
root实例：
    location ^~ /a {
        root /data/a;   注意这里可有可无结尾的   /
    }
请求url是heiheihei.com/a/index.html时
web服务器会返回服务器上的/data/a/a/index.html
 
root实例2：
location ~* .*\.(jpg|gif|png|js|css)$ {
    root  /data/static/;
}
请求url是heiheihei.com/beautiful.gif时
web服务器会返回服务器上的/data/static/beautiful.gif
 
alias参数是使用alias路径替换location路径
alias是一个目录的别名
注意alias必须有 "/"  结束！
alias只能位于location块中
 
alias实例：
location ^~ /a {
    alias /data/static/;
}
请求url是heiheihei.com/a/index.html时
web服务器会返回服务器上的/data/static/index.html

6、配置404错误页面

1. 进入配置目录
cd /opt/nginx1.12/html/
 
2. 新建40x页面
touch 40x.html
 
3. 编写页面
vim 40x.html
百度一个即可

<html>
<head>
<meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=utf-8" />
 
<title>404-对不起！您访问的页面不存在</title>
 
<style type="text/css">
 
.head404{ width:580px; height:234px; margin:50px auto 0 auto; background:url(https://www.daixiaorui.com/Public/images/head404.png) no-repeat; }
 
.txtbg404{ width:499px; height:169px; margin:10px auto 0 auto; background:url(https://www.daixiaorui.com/Public/images/txtbg404.png) no-repeat;}
 
.txtbg404 .txtbox{ width:390px; position:relative; top:30px; left:60px;color:#eee; font-size:13px;}
 
.txtbg404 .txtbox p {margin:5px 0; line-height:18px;}
 
.txtbg404 .txtbox .paddingbox { padding-top:15px;}
 
.txtbg404 .txtbox p a { color:#eee; text-decoration:none;}
 
.txtbg404 .txtbox p a:hover { color:#FC9D1D; text-decoration:underline;}
 
</style>
</head>
<body bgcolor="#494949">
       <div class="head404"></div>
       <div class="txtbg404">
  <div class="txtbox">
      <p>对不起，您请求的页面不存在、或已被删除、或暂时不可用</p>
 
      <p class="paddingbox">请点击以下链接继续浏览网页</p>
 
      <p>》<a style="cursor:pointer" onclick="history.back()">返回上一页面</a></p>
    </div>
  </div>
</body>
</html>

404页面

4. 重启nginx
/opt/nginx1.12/sbin/nginx  # 开启nginx
/opt/nginx1.12/sbin/nginx -s reload  # 重启
/opt/nginx1.12/sbin/nginx -s stop  # 停止

三、nginx多虚拟主机和常用的几个功能

1、多虚拟机概念

虚拟主机就是将一台服务器分割成多个“虚拟服务器”，每个站点使用各自的硬盘空间，由于省资源，省钱，众多网站都使用虚拟主机来部署网站。

虚拟主机的概念就是在web服务里的一个独立的网站站点，这个站点对应独立的域名（IP），具有独立的程序和资源目录，可以独立的对外提供服务。
这个独立的站点配置是在nginx.conf中使用server{}代码块标签来表示一个虚拟主机。
Nginx支持多个server{}标签，即支持多个虚拟主机站点。

虚拟主机类型：
　　基于域名的虚拟主机
　　　　通过不同的域名区分不同的虚拟主机，是企业应用最广的虚拟主机。

　　基于端口的虚拟主机
　　　　通过不同的端口来区分不同的虚拟主机，一般用作企业内部网站，不对外直接提供服务的后台。

　　基于IP的虚拟主机
　　　　通过不同的IP区分不同的虚拟主机，此类比较少见，一般业务需要多IP的常见都会在负载均衡中绑定VIP

2、多虚拟机配置步骤

1. 新建两个工作目录
cd /opt/nginx1.12/
mkdir jd
mkdir tb
 
2. 修改配置文件
vim /opt/nginx1.12/conf/nginx.conf
 
配置文件添加如下虚拟主机
server {
    listen       80;
    server_name  myjd.com;
    location / {
        root   jd;
        index  index.html index.htm;
    }
    error_page  404              /40x.html;
    error_page   500 502 503 504  /50x.html;
}
 
server {
    listen    80;
    server_name  mytb.com;
    location  /  {
        root  tb;
        index  index.html;
    }
    error_page  404              /40x.html;
    error_page   500 502 503 504  /50x.html;
}
 
注意：如果你所有虚拟主机都使用同一个404页面，你可以把
error_page  404   /40x.html; 这段代码放到跟 server外面同级的位置即可
 
3. 在jd和tb目录下新建index.html文件
vim /opt/nginx1.12/jd/index.html  # 自己随便写点东西测试
vim /opt/nginx1.12/tb/index.html
 
/opt/nginx1.12/sbin/nginx -t  # 测试你刚才写的内容有没有错误
 
4.重启nginx，加载新的配置
/opt/nginx1.12/sbin/nginx -s reload
 
5.修改windows的本地hosts解析文件，用于域名解析
windows的hosts文件路径
C:\Windows\System32\drivers\etc
 
写入如下配置
你服务器的ip  myjd.com
你服务器的ip  mytb.com
 
6.在windows浏览器中，查看两个域名对应到的虚拟主机
分别访问myjd.com 域名和mytb.com 域名，查看网站的资料的内容变化

3、开启日志

1. 配置方式
修改nginx.conf配置文件，打开如下配置注释(默认是被注释了的)
log_format  main  '$remote_addr - $remote_user [$time_local] "$request" '
                  '$status $body_bytes_sent "$http_referer" '
                  '"$http_user_agent" "$http_x_forwarded_for"';
 
# 开启日志功能
access_log  logs/access.log  main;

4、拒绝访问功能

nginx拒绝访问功能使用 deny 关键字
在某一个虚拟主机下，定义一个deny参数，可以拒绝deny指定的ip地址对该虚拟主机的访问
server {
        listen       80;
        server_name  myjd.com;
        #禁止192.168.3.16这个ip访问myjd.com
        location / {
            deny  192.168.11.0/24;
            root   jd;
            index  index.html index.htm;
        }
        error_page  404              /40x.html;
        error_page   500 502 503 504  /50x.html;
        location = /50x.html {
            root   html;
        }
    }

四、nginx反向代理

1、代理是什么

2、配置nginx的反向代理

1.实验准备，准备2台nginx机器
机器1  192.168.3.16    用作web应用，数据返回
机器2  192.168.3.115   用作nginx反向代理服务器 
 
在windows中访问代理服务器，然后让代理服务器去拿web应用的数据
 
windows   >   192.168.3.115   >   192.168.3.16
 
windows   <   192.168.3.115   <   192.168.3.16
 
2.准备机器1(web应用)，只是对数据页面的一个返回
server {
    listen       80;
    server_name  192.168.3.16;
 
    #charset koi8-r;
    location / {
        root   html;
        index  index.html index.htm;
    }
}
 
3.准备机器2，用作nginx的反向代理服务器，这个机器不存数据，只转发请求
server {
        listen       80;
        server_name  192.168.3.115;
        # 在这里进行反向代理配置
        location / {
        proxy_pass http://192.168.3.16;
        # root   html;
        # index  index.html index.htm;
        }
}
 
4. 测试
你可以把两个服务器的日志功能都打开，都输入命令：tail -f logs/access.log 进行检测
然后你打开windows的浏览器，访问192.168.3.115，会发现最后显示的是192.168.3.16的内容
访问：windows浏览器 --> 192.168.3.115 --> 192.168.3.16
结果：192.168.3.16 --> 192.168.3.115 --> windows浏览器

五、nginx的负载均衡

1、什么是负载均衡

nginx的负载均衡，顾名思义，就是压力分担，试想一下，如果你的网站很受欢迎，每天都有几十万人访问，
但是你只有一台服务器，那么你的服务器是处理不了那么多的请求的，甚至会挂掉，服务器一挂，你的网站就访问不了了，
那么久而久之你的网站还有人去吗，人一多就访问不了。

就比如，百度，每天那么多人去访问，你见过百度的网站访问不了吗，百度肯定会有成千上万台服务器一起协同工作，分担压力的，
不然只有一台机器肯定承受不了那么大的压力的。

2、优点

1.集群是什么
一堆服务器做一件事
 
2.集群性能很高
比如：淘宝本来的核心支付服务器是小型机，非常昂贵，且难以维护
后来都将服务器更换为集群架构
一堆便宜的服务器，维护者一个功能运转
 
3.高可用性
单点机器很可能down机
集群单机机器down机，不会影响整体的运转

3、利用nginx实现负载均衡

Nginx要实现负载均衡需要用到proxy_pass代理模块配置
Nginx负载均衡与Nginx代理不同地方在于：
　　Nginx代理仅代理一台服务器，而Nginx负载均衡则是将客户端请求代理转发至一组upstream虚拟服务池
　　Nginx可以配置代理多台服务器，当一台服务器宕机之后，仍能保持系统可用

1.准备三台机器
nginx.conf配置如下：
 
机器1：作为nginx的负载均衡器  192.168.3.158
 
# 定义nginx负载均衡池，用关键字upstream定义，里面默认是轮训算法
# 也可以用weight 权重算法
# 也可以用ip_hash 算法
# upstream定义负载均衡池的关键字 nginx_pools是变量名(什么都可以)
# server是要代理的服务器ip
upstream nginx_pools {
    server  192.168.3.16;
    server 192.168.3.115;
}
server {
    listen       80;
    server_name  192.168.3.158;
 
    #charset koi8-r;
 
    #access_log  logs/host.access.log  main;
 
    # 在这里进行负载均衡代理配置
    location / {
        proxy_pass http://nginx_pools;
    }
}
 
机器2   准备nginx  返回页面数据        192.168.3.16
server {
    listen       80;
    server_name  192.168.3.16;
    location / {
        root   html;
        index  index.html index.htm;
    }
    error_page  404              /40x.html;
    error_page   500 502 503 504  /50x.html;
    location = /50x.html {
        root   html;
        index  index.html index.htm;
    }
}
 
机器3   也准备nginx  返回页面数据      192.168.3.115
server {
    listen       80;
    server_name  192.168.3.115;
 
    #charset koi8-r;
 
    #access_log  logs/host.access.log  main;
 
    location / {
        root   html;
        index  index.html index.htm;
    }
}
 
2.分别启动三台机器，三个nginx服务
 
3.在windows中访问负载均衡器的地址，查看请求分发，
访问 192.168.11.158
 
4. 如果想捉到爬虫的真实客户端的ip地址，就得如下配置
location / {
    #加上这2个参数，可以查看到用户的真实ip，也就是windows客户端的地址
    proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
    proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
    proxy_pass http://nginx_pools;
}

4、upstream分配策略

1. 轮询(默认的策略)
每个请求按时间顺序逐一分配到不同的后端服务器，如果后端服务器down掉，能自动剔除
 
2. weight 权重
upstream nginx_pools {
    server  192.168.3.16 weight=100;  # 这个地址的访问比率就会大于下面那个
    server 192.168.3.115 weight=20;
 
3. ip_hash
每个请求按访问ip的hash结果分配，这样每个访客固定访问一个后端服务器
upstream nginx_pools {
    ip_hash;
    server 192.168.3.16;
    server 192.168.3.115;
}
 
4. backup
在非backup机器繁忙或者宕机时，请求backup机器，此机器默认压力最小
upstream nginx_pools {
    server 192.168.3.16;
    server 192.168.3.115;
    server 192.168.10.11 backup;
}

六、好玩的Linux屏保

1.下载屏保软件源码包
cd /opt
wget https://jaist.dl.sourceforge.net/project/cmatrix/cmatrix/1.2a/cmatrix-1.2a.tar.gz
 
2.解压缩源码包
tar -zxvf cmatrix-1.2a.tar.gz
 
3.进入源码包目录
cd cmatrix-1.2a/
 
4.释放编译文件
./configure --prefix=/opt/cmatrix/
 
5.编译且安装
make && make install 
 
6.进入安装屏保软件的目录
cd /opt/cmatrix/
 
7.执行屏保命令
./bin/cmatrix