Nginx

Nginx简介

轻量级、高性能的 Web 服务器，在现今的大型应用、网站基本都离不开 Nginx，已经成为了一项必选的技术；其实可以把它理解成 入口网关，这里我举个例子可能更好理解:

当你去银行办理业务时，刚走进银行，需要到入门处的机器排队取号，然后按指令到对应的柜台办理业务，或者也有可能告诉你，今天不能排号了，回家吧！
这样一个场景中，取号机器就是 Nginx(入口网关)。一个个柜台就是我们的业务服务器(办理业务)；银行中的保险箱就是我们的数据库(存取数据)；🤣

特点

轻量级，配置方便灵活，无侵入性；
占用内存少，启动快，性能好；
高并发，事件驱动，异步；
热部署，修改配置热生效；

架构模型

基于 socket 与 Linux epoll (I/O 事件通知机制)，实现了 高并发；
使用模块化、事件通知、回调函数、计时器、轮询实现非阻塞的异步模式；
磁盘不足的情况，可能会导致阻塞；
Master-worker 进程模式:
- Nginx 启动时会在内存中常驻一个 Master 主进程，功能:
  - 读取配置文件；
  - 创建、绑定、关闭 socket；
  - 启动、维护、配置 worker 进程；
  - 编译脚本、打开日志；
- master 进程会开启配置数量的 worker 进程，比如根据 CPU 核数等:
  - 利用 socket 监听连接，不会新开进程或线程，节约了创建与销毁进程的成本；
  - 检查网络、存储，把新连接加入到轮询队列中，异步处理；
  - 能有效利用 cpu 多核，并避免了线程切换和锁等待；
热部署模式:
- 当我们修改配置热重启后，master 进程会以新的配置新创建 worker 进程，新连接会全部交给新进程处理；
- 老的 worker 进程会在处理完之前的连接后被 kill 掉，逐步全替换成新配置的 worker 进程；

配置

官网下载；
配置文件路径： /usr/local/etc/nginx/nginx.conf；
启动: 终端输入 nginx，访问 localhost:8080 就能看到 Welcome...；
nginx -s stop: 停止服务；
nginx -s reload: 热重启服务；
配置代理: proxy_pass
在配置文件中配置即可完成；

server {
    listen 80;
    location / {
        proxy_pass http://xxx.xxx.xx.xx:3000;
    }
}

常用场景

代理

其实 Nginx 可以算一层 代理服务器，将客户端的请求处理一层后，再转发到业务服务器，这里可以分成两种类型，其实实质就是 请求的转发，使用 Nginx 非常合适、高效；

正向代理

即用户通过访问这层正向代理服务器，再由代理服务器去到原始服务器请求内容后，再返回给用户；
例如我们常使用的 VPN 就是一种常见的正向代理模式。通常我们无法直接访问谷歌服务器，但是通过访问一台国外的服务器，再由这台服务器去请求谷歌返回给用户，用户即可访问谷歌；

特点

代理服务器属于 客户端层，称之为正向代理；
代理服务器是 为用户服务，对于用户是透明的，用户知道自己访问代理服务器；
对内容服务器来说是隐藏的，内容服务器并无法分清访问是来自用户或者代理；

反向代理

用户访问头条的反向代理网关，通过网关的一层处理和调度后，再由网关将访问转发到内部的服务器上，返回内容给用户；

特点

代理服务器属于 服务端层，因此称为反向代理。通常代理服务器与内部内容服务器会隶属于同一内网或者集群；
代理服务器是 为内容服务器服务 的，对用户是隐藏的，用户不清楚自己访问的具体是哪台内部服务器；
能有效保证内部服务器的 稳定与安全；

反向代理的好处:
- 安全与权限:
  - 用户访问必须通过反向代理服务器，也就是便可以在做这层做统一的请求校验，过滤拦截不合法、危险的请求，从而就能更好的保证服务器的安全与稳定；
- 负载均衡: 能有效分配流量，最大化集群的稳定性，保证用户的访问质量；

负载均衡

负载均衡是基于反向代理下实现的一种 流量分配 功能，目的是为了达到服务器资源的充分利用，以及更快的访问响应；
其实很好理解，还是以上面银行的例子来看: 通过门口的取号器，系统就可以根据每个柜台的业务排队情况进行用户的分，使每个柜台都保持在一个比较高效的运作状态，避免出现分配不均的情况；
由于用户并不知道内部服务器中的队列情况，而反向代理服务器是清楚的，因此通过 Nginx，便能很简单地实现流量的均衡分配；
Nginx 实现: Upstream模块，这样当用户访问 http://xxx 时，流量便会被按照一定的规则分配到upstream中的 3 台服务器上；

http {
    upstream xxx {
        server 1.1.1.1:3001;
        server 2.2.2.2:3001;
        server 3.3.3.3:3001;
    }
    server {
        listen 8080;
        location / {
            proxy_pass http://xxx;
        }
    }
}

分配策略

服务器权重(weight):

可以为每台服务器配置访问权重，传入参数weight，例如:

  upstream xxx {
      server 1.1.1.1:3001 weight=1;
      server 2.2.2.2:3001 weight=1;
      server 3.3.3.3:3001 weight=8;
  }

时间顺序(默认): 按用户的访问的顺序逐一的分配到正常运行的服务器上；
连接数优先(least_conn): 优先将访问分配到列表中连接数队列最短的服务器上；
响应时间优先(fair): 优先将访问分配到列表中访问响应时间最短的服务器上；
ip_hash: 通过 ip_hash 指定，使每个 ip 用户都访问固定的服务器上，有利于用户特异性数据的缓存，例如本地 session 服务等；
url_hash: 通过 url_hash 指定，使每个 url 都分配到固定的服务器上，有利于缓存；

Nginx 对于前端的作用

快速配置静态服务器

当访问 localhost:80 时，就会默认访问到 /Users/files/index.html；

server {
  listen 80;
  server_name localhost;
  location / {
    root   /Users/files;
    index  index.html;
  }
}

访问限制

可以制定一系列的规则进行访问的控制，例如直接通过 ip 限制:

# 屏蔽 192.168.1.1 的访问；
# 允许 192.168.1.2 ~ 10 的访问；
location / {
      deny  192.168.1.1;
      allow 192.168.1.2/10;
      deny  all;
  }

解决跨域

其实跨域是 浏览器的安全策略，这意味着只要不是通过浏览器，就可以绕开跨域的问题。所以只要通过在同域下启动一个 Nginx 服务，转发请求即可；

location ^~/api/ {
      # 重写请求并代理到对应域名下
      rewrite ^/api/(.*)$ /$1 break;
      proxy_pass https://www.cross-target.com/;
  }

图片处理

通过 ngx_http_image_filter_module 这个模块，可以作为一层图片服务器的代理，在访问的时候 对图片进行特定的操作，例如裁剪，旋转，压缩等；

本地代理

绕过白名单限制: 例如我们在接入一些第三方服务时经常会有一些域名白名单的限制，如果我们在本地通过localhost进行开发，便无法完成功能。这里我们可以做一层本地代理，便可以直接通过指定域名访问本地开发环境；

server {
  listen 80;
  server_name www.toutiao.com;
  location / {
    proxy_pass http://localhost:3000;
  }
}

配置SSL证书

在相应证书机构进行证书申请及下载(阿里云&腾讯云)
将证书文件 xxx.pem 和 xxx.key文件拷贝到/etc/ssl/目录下

    server {
        listen       443 ssl http2 default_server;
        listen       [::]:443 ssl http2 default_server;
        server_name  api.yiketiandi.com;
        root         /usr/share/nginx/html;
        ssl_certificate "/etc/ssl/1_api.yiketiandi.com_bundle.crt";
        ssl_certificate_key "/etc/ssl/2_api.yiketiandi.com.key";
        ssl_session_cache shared:SSL:1m;
        ssl_session_timeout  10m;
        ssl_ciphers HIGH:!aNULL:!MD5;
        ssl_prefer_server_ciphers on;
        # Load configuration files for the default server block.
        include /etc/nginx/default.d/*.conf;
        location / {
        }
        error_page 404 /404.html;
            location = /40x.html {
        }
        error_page 500 502 503 504 /50x.html;
            location = /50x.html {
        }
    }
# http映射到https
    server{
        listen 80;
        server_name idrex.net;
        rewrite ^/(.*)$ https://idrex.net:443/$1 permanent;
    }

Drex