Nginxの一般的な構成（リバースプロキシ、負荷分散、動的および静的分離、高可用性クラスター）

1.Nginxとは

Nginxは、高性能のWebおよびリバースプロキシサーバーです。Webサーバーとしては、一般的に使用されているWebアプリケーションサーバー（tomcat、jetty）とは異なります。jspなどのページは解析できませんが、html、css、JavaScriptしか解析できません。リバースプロキシサーバーとしては、広く使用されています。アプリケーションの展開で。たとえば、静的ページ、リバースプロキシなどの展開。

2.インストール

ウィンドウズ

ダウンロードして解凍し、すぐに使用してください。

Linux

このチュートリアルを参照してください

マック

MacはLinuxのようにインストールすることも、次の方法でインストールすることもできます。

インストールされているかどうかと対応する情報を照会します

brew info nginx

インストール

brew install nginx

インストールは環境変数で構成されており、直接開始できます

起動

nginx

構成ファイル

vim /usr/local/etc/nginx/nginx.conf

3.詳細な構成ファイル

たとえば、Linuxをインストールすると、/usr/local/nginx/conf/という名前のnginx.conf構成ファイルが作成されます。構成ファイルのデフォルトの内容は次のとおりです（コメントが追加されています）。

構成ファイルに注釈を付ける

#user  nobody;
# 启动进程，通常设置成和cpu的数量相等
worker_processes  1;

# 全局错误日志
#error_log  logs/error.log;
#error_log  logs/error.log  notice;
#error_log  logs/error.log  info;

# PID文件
#pid        logs/nginx.pid;


# 工作模式及连接数上限
events {
    
    
    # 支持最大连接数
    worker_connections  1024;
}


http {
    
    
    #文件扩展名与文件类型映射表
    include       mime.types;
    #默认文件类型
    default_type  application/octet-stream;

    # 日志格式 
    #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  logs/access.log  main;

    # 指定 nginx 是否调用 sendfile 函数（zero copy 方式）来输出文件
    sendfile        on;

    #防止网络阻塞
    #tcp_nopush     on;

    # 连接超时时间
    #keepalive_timeout  0;
    keepalive_timeout  65;

    # 开启zip压缩
    #gzip  on;

    # 虚拟主机配置，一个http中可以包含多个server
    server {
    
    
        # 监听端口
        listen       8080;
        # 请求地址（可以是域名或IP地址），多个地址之间用空格隔开
        server_name  localhost;

        # 编码, 如果网页格式与当前配置的不同的话将会被自动转码
        #charset koi8-r;

        #虚拟主机访问日志定义    
        #access_log  logs/host.access.log  main;

        # location对指定路径进行拦截处理（默认路径）    
        location / {
    
    
            # 首页应用路径
            root   html;
            # 首页对应root下的哪个文件
            index  index.html index.htm;
        }

        # 错误信息页面
        #error_page  404              /404.html;

        # redirect server error pages to the static page /50x.html
        #
        error_page   500 502 503 504  /50x.html;
        location = /50x.html {
    
    
            root   html;
        }

        # 代理配置例子：访问URL以.php结尾则自动转交给127.0.0.1
        # proxy the PHP scripts to Apache listening on 127.0.0.1:80
        #
        #location ~ \.php$ {
    
    
        #    proxy_pass   http://127.0.0.1;
        #}


        # 转发(类似代理Proxy)： php脚本请求全部代理给FastCGI处理
        # pass the PHP scripts to FastCGI server listening on 127.0.0.1:9000
        #
        #location ~ \.php$ {
    
    
        #    root           html;
        #    fastcgi_pass   127.0.0.1:9000;
        #    fastcgi_index  index.php;
        #    fastcgi_param  SCRIPT_FILENAME  /scripts$fastcgi_script_name;
        #    include        fastcgi_params;
        #}

        # 配置禁止访问 .htxxx文件
        # deny access to .htaccess files, if Apache's document root
        # concurs with nginx's one
        #
        #location ~ /\.ht {
    
    
        #    deny  all;
        #}
    }


    # another virtual host using mix of IP-, name-, and port-based configuration
    #
    #server {
    
    
    #    listen       8000;
    #    listen       somename:8080;
    #    server_name  somename  alias  another.alias;

    #    location / {
    
    
    #        root   html;
    #        index  index.html index.htm;
    #    }
    #}


    # HTTPS server
    #
    #server {
    
    
    #    listen       443 ssl;
    #    server_name  localhost;

    #    ssl_certificate      cert.pem;
    #    ssl_certificate_key  cert.key;

    #    ssl_session_cache    shared:SSL:1m;
    #    ssl_session_timeout  5m;

    #    ssl_ciphers  HIGH:!aNULL:!MD5;
    #    ssl_prefer_server_ciphers  on;

    #    location / {
    
    
    #        root   html;
    #        index  index.html index.htm;
    #    }
    #}

    include servers/*;
}

4.常用配置

4.1。リバースプロキシ

構成を進める前に、プロキシサーバー、フォワードプロキシ、リバースプロキシなどのいくつかの概念を理解してください。

プロキシサーバー

いわゆるプロキシサーバーは、要求元のクライアントと元のサーバーの間に配置されたスプリングボードサーバーであり、順方向プロキシはクライアントを非表示にし、リバースプロキシは元のサーバーを非表示にすることができます。

フォワードプロキシ

ユーザーはターゲットサーバーのアドレスを知っていますが、ネットワークの制限やその他の理由により、ターゲットサーバーに直接アクセスすることはできません。このとき、最初にプロキシサーバーに接続する必要があります。そうすれば、プロキシサーバーはターゲットサーバーにアクセスできます。フォワードプロキシターゲットサーバーは実際のクライアントを認識していません。

リバースプロキシ

ユーザーはプロキシサーバーのアドレスを知っていますが、プロキシサーバーは、ユーザーの要求を最終的に処理するサーバーではありません。プロキシサーバーは、ユーザーの要求アドレスを介して処理するために、要求を別の最終サーバーに渡します。リバースプロキシのユーザーは、実サーバーのアドレスを知りません。

構成例

例1：処理のためにwww.123.comからhttp://127.0.0.1:8080へのすべてのリクエストをリバースプロキシします。

server {
    
    
        listen       80;
        server_name  www.123.com;

        location / {
    
    
            proxy_pass http://127.0.0.1:8080;
        }
    }

例2：アクセスパスに従って、リクエストは処理のためにさまざまなサービスに渡されます。

http://127.0.0.1/edu/にアクセスし、処理のためにhttp://127.0.0.1:8081にリクエストを送信します

処理については、http：//127.0.0.1/vod/リクエストにアクセスしてhttp://127.0.0.1:8082にアクセスしてください

server {
    
    
        listen       80;
        server_name  www.123.com;

        location ~ /edu/ {
    
    
            proxy_pass http://127.0.0.1:8081;
        }
        
        location ~ /vod/ {
    
    
            proxy_pass http://127.0.0.1:8082;
        }
    }

位置/説明

locationリクエストパスを照合するために使用されます。構文は次のとおりです。

location [= | ~ | ~* | ^~] url {
    
    

}

= 正規表現なしでURLを完全に照合するために使用されます。
~URLに正規表現の一致が含まれ、大文字と小文字が区別されることを示すために使用されます。
~*URLに正規表現の一致が含まれており、大文字と小文字が区別されないことを示すために使用されます。
^~通常の文字が一致することを示します。このオプションが一致する場合、このオプションのみが一致し、他のオプションは一致しません。通常、ディレクトリの一致に使用されます。

URIに正規表現が含まれている場合は、それを含む~か、~*識別する必要があります

4.2負荷分散

負荷分散とは何ですか？

負荷分散は、文字通り、圧力を一緒に処理するために他の人に耐えることができない圧力を共有すると理解されています。私たちのデプロイメント環境では、サーバーがより大きな同時実行性に耐えられるように、処理のために複数のサーバーに要求を分散することを意味します。

構成例

http://127.0.0.1/edu/1.htmlからのアクセスは、負荷分散効果を実現し、処理のために8080ポートと8081ポートに均等に分散されます。

2つのTomcatを準備して（ポート番号を変更し、1.htmlファイルを準備して）別々に開始します。

nginx構成：

http{
    
    

  upstream myserver{
    
    
    server 127.0.0.1:8080;
    server 127.0.0.1:8081;
  }
  
  server{
    
    
  	listen	80;
  	server_name localhost;
  }
  
  location / {
    
    
  	proxy_pass	http://myserver;
  	root	html;
  	index	index.html	index.htm;
  }
  
}

myserverはそれ自体の名前を取得しますが、自由に選択できます。

Nginxが負荷分散を実現するためのいくつかの戦略

1.ポーリング（デフォルトの戦略）

各リクエストは、異なるバックエンドサーバーに時系列で1つずつ割り当てられます。バックエンドサーバーがダウンしている場合は、自動的に削除できます。

2.重量

weightは重みを表し、デフォルトは1です。重みが大きいほど、より多くのクライアントが割り当てられます。

http{
    
    

  upstream myserver{
    
    
    server 127.0.0.1:8080	weight=10;
    server 127.0.0.1:8081	weight=5;
  }
  
  server{
    
    
  	listen	80;
  	server_name localhost;
  }
  
  location / {
    
    
  	proxy_pass	http://myserver;
  	root	html;
  	index	index.html	index.htm;
  }
  
}

3.ip_hash

各リクエストはIPのハッシュ結果に従って割り当てられるため、各訪問者はバックエンドサーバーへの固定アクセスを持ち、セッションの問題を解決できます。

http{
    
    

  upstream myserver{
    
    
  	ip_hash;
    server 127.0.0.1:8080;
    server 127.0.0.1:8081;
  }
  
  server{
    
    
  	listen	80;
  	server_name localhost;
  }
  
  location / {
    
    
  	proxy_pass	http://myserver;
  	root	html;
  	index	index.html	index.htm;
  }
  
}

4.フェア

要求はバックエンドサーバーの応答時間に応じて割り当てられ、短い応答時間が優先されます。

http{
    
    

  upstream myserver{
    
    
    server 127.0.0.1:8080;
    server 127.0.0.1:8081;
    fair;
  }
  
  server{
    
    
  	listen	80;
  	server_name localhost;
  }
  
  location / {
    
    
  	proxy_pass	http://myserver;
  	root	html;
  	index	index.html	index.htm;
  }
  
}

4.3動的および静的分離

動的および静的分離とは何ですか？

Nginxの動的および静的分離とは、単に動的リソースを静的リソース要求から分離することを意味します。動的ページと静的ページを単に物理的に分離することとして理解することはできません。厳密に言えば、動的リクエストは静的リクエストから分離する必要があります（場所ごとに異なるサフィックスを指定することで異なるリクエスト転送が実現され、有効期限によって静的リソースのキャッシュ時間が設定されます）。目的は、Webサイトの応答速度を向上させ、負担を軽減することです。サーバー上。

画像-20210107163141459

現在の実装の観点から、大まかに2つのタイプがあります。

1つは、静的ファイルを別のサーバーに配置することです。これは、現在の主流の方法です。
1つは、動的ファイルと動的ファイルが混合され、nginx構成によって個別にリリースされることです。

例えば

私たちが開発したアプリケーションの1つである、dataディレクトリをデプロイするときにホストに格納され、インターフェイスに戻る静的リソースは、処理をインターセプト/api/するために動的locationリバースプロキシによって送信される要求の前に付けられhttp://192.168.122.128:8080ます。静的リソース要求が送信されると、ホストから取得されます。

http{
    
    
  
  server{
    
    
  	listen	80;
  	server_name localhost;
  }
  
  location /api/ {
    
    
  	proxy_pass	http://192.168.122.128:8080;
  }

# 文件浏览器配置
#  location / {
    
    
#  	root	/;
#  	autoindex	on; #目录索引页
#  }
  
  location ~ .*\.(gif|jpg|jpeg|bmp|png|ico|txt|js|css)$ {
    
     
            root /data/; #宿主机静态资源目录 也可以反向代理到静态资源服务器获取
            expires      3d; # 缓存3天 
        } 
  
}

4.4高可用性クラスター

注：このケースは仮想マシンの内部ネットワークテストのみであり、パブリックネットワークテストには適用されません。

高可用性クラスターとは何ですか？

高可用性（高可用性）はHAと略されます。つまり、システムがサービスを提供できない時間を短縮する（つまり、ダウンタイム後の最短時間でサービスを提供する）設計により、クラスターは複数のマシンが連携する場所です。。素人の言葉で言えば：高可用性クラスターは、ダウンした場合でも短期間でサービスを提供し続けることができる複数のマシンで構成されるシステムです。

Nginxが高可用性クラスターを構成するための2つの構成スキームがあります

keepalived + nginxマスタースレーブ構成

このスキームは、1つのVIP（仮想IP）アドレスと2つのサーバーを使用します。1つはマスターとして、もう1つはバックアップとして使用しますが、同時に動作しているのは1台のマシンのみで、メインマシンが動作していないときは常にもう1台のバックアップマシンが稼働しています無駄な状態。サーバーが少ないWebサイトの場合、このソリューションは経済的ではありません。
keepalived + nginxデュアルマスター構成

この種のスキームでは、2つのVIPアドレスと2つのサーバーをそれぞれメインバックアップとして使用し、2台のマシンが同時に動作します。1台のマシンに障害が発生すると、2台のマシンの要求が1台のマシンに転送されます。

環境への備え

2台のサーバーを準備します（ここではCentOs 7.Xを例として取り上げます）。

これはNginx構成の単なる例であり、他のリバースプロキシ構成（tomcatなどのサーバー）はありません。

1.Nginxをインストールします

この記事を読むことをお勧めします

2.キープアライブをインストールします

yum install keepalived –y

インストール後、そこに/etc/複数あるkeepalivedディレクトリの下のディレクトリ、およびkeepalived.confコンフィギュレーションファイルkeepalivedのディレクトリの下には、その設定ファイル。

キープアライブの機能は、クライアントが仮想IPを介して対応するサービスにアクセスできるように、仮想IPをアクティブ化することです。

3. nginx検出スクリプトを作成します（2台のマシン）

vim /etc/keepalived/nginx_check.sh。

#!/bin/bash
A=`ps -C nginx --no-header | wc -l`
if [ $A -eq 0 ];then
    /www/server/nginx/sbin #尝试重新启动nginx
    sleep 2  #睡眠2秒
    if [ `ps -C nginx --no-header | wc -l` -eq 0 ];then
        killall keepalived #启动失败，将keepalived服务杀死。将vip漂移到其它备份节点
    fi
fi

実行可能権限を追加するchmod +x /etc/keepalived/nginx_check.sh

マスタースレーブ構成

ホストkeepalived構成：

global_defs {
    
    
# 收件人
#	notification_email {
    
    
#     [email protected]
#     [email protected]
#     [email protected]
#   }
#   发件人
#   notification_email_from [email protected]
#   发邮件服务器
#		smtp_server 192.168.200.1
#   超时时间
#   smtp_connect_timeout 30
	router_id LVS_DEVEL01  # 局域网keppalived主机身份标识信息(每台唯一)
}


# 集群资源监控，组合track_script进行 
vrrp_script chk_nginx {
    
    
       script "/etc/keepalived/nginx_check.sh"
       interval 2  #每2秒检测一次nginx的运行状态
       weight -20  #失败一次，将自己的优先级-20
}

vrrp_instance VI_1 {
    
    
	state MASTER # 备份服务器上将 MASTER 改为 BACKUP 
	interface eth0 # 网卡
	virtual_router_id 51 # 主、备机的 virtual_router_id 必须相同
	priority 100 # 主、备机取不同的优先级，主机值较大，备份机值较小
	advert_int 1
# 设置高可用集群中不抢占功能，在主机down后，从机接管，当主机重新恢复后，主机不抢占备用机
#	nopreempt 
	authentication {
    
    
		auth_type PASS
		auth_pass 1111
	}

# 集群资源监控，组合vrrp_script进行  
  track_script {
    
      
    chk_nginx  
  }	
	virtual_ipaddress {
    
    
		10.211.55.50 // VRRP H 虚拟地址
	} 
}

スタンバイマシンkeepalived構成：

global_defs {
    
    
# 收件人
#	notification_email {
    
    
#     [email protected]
#     [email protected]
#     [email protected]
#   }
#   发件人
#   notification_email_from [email protected]
#   发邮件服务器
#		smtp_server 192.168.200.1
#   超时时间
#   smtp_connect_timeout 30
	router_id LVS_DEVEL02  # 局域网keppalived主机身份标识信息(每台唯一)
}


# 集群资源监控，组合track_script进行 
vrrp_script chk_nginx {
    
    
       script "/etc/keepalived/nginx_check.sh"
       interval 2  #每2秒检测一次nginx的运行状态
       weight -20  #失败一次，将自己的优先级-20
}

vrrp_instance VI_1 {
    
    
	state BACKUP # 备份服务器上将 MASTER 改为 BACKUP 
	interface eth0 # 网卡
	virtual_router_id 51 # 主、备机的 virtual_router_id 必须相同
	priority 90 # 主、备机取不同的优先级，主机值较大，备份机值较小
	advert_int 1
# 设置高可用集群中不抢占功能，在主机down后，从机接管，当主机重新恢复后，主机不抢占备用机
#	nopreempt 
	authentication {
    
    
		auth_type PASS
		auth_pass 1111
	}

# 集群资源监控，组合vrrp_script进行  
  track_script {
    
      
    chk_nginx  
  }	
	virtual_ipaddress {
    
    
		10.211.55.50 // VRRP H 虚拟地址
	} 
}

テスト：

2台のマシンのnginx合計keepalivedサービスを開始します

nginxを開始します：

nginx

キープアライブを開始

systemctl start keepalived.service

キープアライブが開始されているかどうかを確認します

ps -ef | grep keepalived

ホストの仮想IPバインディングを表示する

ip addr

画像-20210109122534370

仮想IPを介したアクセス

画像-20210109122717648

シミュレートされたホストnginxがダウンしています（keepalivedサービスの強制終了、nginxの強制終了は機能しません。これは、keepalivedの対応する検出スクリプトがNginxの停止を検出し、再起動を試みるためです）

systemctl stop keepalived.service

このとき、仮想IPアクセスを介してスレーブに切り替えられていることがわかります。

画像-20210109123310438

デュアルマスター構成

最初のマシン：

global_defs {
    
    
# 收件人
#	notification_email {
    
    
#     [email protected]
#     [email protected]
#     [email protected]
#   }
#   发件人
#   notification_email_from [email protected]
#   发邮件服务器
#		smtp_server 192.168.200.1
#   超时时间
#   smtp_connect_timeout 30
	router_id LVS_DEVEL01  # 局域网keppalived主机身份标识信息(每台唯一)
}


# 集群资源监控，组合track_script进行 
vrrp_script chk_nginx {
    
    
       script "/etc/keepalived/nginx_check.sh"
       interval 2  #每2秒检测一次nginx的运行状态
       weight -20  #失败一次，将自己的优先级-20
}

vrrp_instance VI_1 {
    
    
	state MASTER # 备份服务器上将 MASTER 改为 BACKUP 
	interface eth0 # 网卡
	virtual_router_id 51 # 主、备机的 virtual_router_id 必须相同
	priority 100 # 主、备机取不同的优先级，主机值较大，备份机值较小
	advert_int 1
# 设置高可用集群中不抢占功能，在主机down后，从机接管，当主机重新恢复后，主机不抢占备用机
#	nopreempt 
	authentication {
    
    
		auth_type PASS
		auth_pass 1111
	}

# 集群资源监控，组合vrrp_script进行  
  track_script {
    
      
    chk_nginx  
  }	
	virtual_ipaddress {
    
    
		10.211.55.50 // VRRP H 虚拟地址
	} 
}

vrrp_instance VI_1 {
    
    
	state BACKUP # 备份服务器上将 MASTER 改为 BACKUP 
	interface eth0 # 网卡
	virtual_router_id 52 # 主、备机的 virtual_router_id 必须相同
	priority 90 # 主、备机取不同的优先级，主机值较大，备份机值较小
	advert_int 1
# 设置高可用集群中不抢占功能，在主机down后，从机接管，当主机重新恢复后，主机不抢占备用机
#	nopreempt 
	authentication {
    
    
		auth_type PASS
		auth_pass 1111
	}

# 集群资源监控，组合vrrp_script进行  
  track_script {
    
      
    chk_nginx  
  }	
	virtual_ipaddress {
    
    
		10.211.55.51 // VRRP H 虚拟地址
	} 
}

2番目のマシン：

global_defs {
    
    
# 收件人
#	notification_email {
    
    
#     [email protected]
#     [email protected]
#     [email protected]
#   }
#   发件人
#   notification_email_from [email protected]
#   发邮件服务器
#		smtp_server 192.168.200.1
#   超时时间
#   smtp_connect_timeout 30
	router_id LVS_DEVEL02  # 局域网keppalived主机身份标识信息(每台唯一)
}


# 集群资源监控，组合track_script进行 
vrrp_script chk_nginx {
    
    
       script "/etc/keepalived/nginx_check.sh"
       interval 2  #每2秒检测一次nginx的运行状态
       weight -20  #失败一次，将自己的优先级-20
}

vrrp_instance VI_1 {
    
    
	state BACKUP # 备份服务器上将 MASTER 改为 BACKUP 
	interface eth0 # 网卡
	virtual_router_id 51 # 主、备机的 virtual_router_id 必须相同
	priority 90 # 主、备机取不同的优先级，主机值较大，备份机值较小
	advert_int 1
# 设置高可用集群中不抢占功能，在主机down后，从机接管，当主机重新恢复后，主机不抢占备用机
#	nopreempt 
	authentication {
    
    
		auth_type PASS
		auth_pass 1111
	}

# 集群资源监控，组合vrrp_script进行  
  track_script {
    
      
    chk_nginx  
  }	
	virtual_ipaddress {
    
    
		10.211.55.50 // VRRP H 虚拟地址
	} 
}

vrrp_instance VI_2 {
    
    
	state MASTER # 备份服务器上将 MASTER 改为 BACKUP 
	interface eth0 # 网卡
	virtual_router_id 52 # 主、备机的 virtual_router_id 必须相同
	priority 100 # 主、备机取不同的优先级，主机值较大，备份机值较小
	advert_int 1
# 设置高可用集群中不抢占功能，在主机down后，从机接管，当主机重新恢复后，主机不抢占备用机
#	nopreempt 
	authentication {
    
    
		auth_type PASS
		auth_pass 1111
	}

# 集群资源监控，组合vrrp_script进行  
  track_script {
    
      
    chk_nginx  
  }	
	virtual_ipaddress {
    
    
		10.211.55.51 // VRRP H 虚拟地址
	} 
}

テスト：

2台のマシンを再起動しますkeepalived服务

systemctl restart keepalived.service

両方のマシンでip addr、対応する仮想IPアドレスがバインドされていることを確認できます

画像-20210109125427900

画像-20210109125503290

仮想IPを介したアクセス：

画像-20210109125713832

画像-20210109125741946

サービスのnginxがハングアップすると、両方の仮想IPアクセスが同じマシンに送信されます。