内容介绍
1、nginx基本概念。

(1) nginx是什么，能做什么事情

(2) 反向代理。

(3) 负载均衡。

(4) 动静分离

2、nginx 安装、常用命令和配置文件

(1)在liunx系统中安装nginx.

(2) nginx常用命令。

(3) nginx 配置文件。

3、nginx 配置实例 1-反向代理

4、nginx 配置实例 2-负载均衡

5、nginx 配置实例 3-动静分离。

6、nginx配置高可用集群

7、nginx 原理。

一、Nginx 简介

1、什么是NGINX

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Nginx ("engine x")是一个高性能的HTTP和反向代理服务器，特点是占有内存少，并发能
力强，事实上nginx的并发能力确实在同类型的网页服务器中表现较好
    Nginx专为性能优化而开发，性能是其最重要的考量，实现上非常注重效率，能经受高负载
的考验，有报告表明能支持高达50000个并发连接数。

2、反向代理

a. 正向代理
在客户端(浏览器)配置代理服务器，通过代理服务器进行互联网访问

{% asset_img image-20200606144302429.png  正向代理 %}

b. 反向代理
反向代理，其实客户端对代理是无感知的，因为客户端不需要任何配置就可以访问，我们只
需要将请求发送到反向代理服务器，由反向代理服务器去选择目标服务器获取数据后,在返
回给客户端，此时反向代理服务器和目标服务器对外就是一个服务器，暴露的是代理服务器
地址，隐藏了真实服务器IP地址。

nginx 集群 springboot nginx集群部署详解_nginx

3、负载均衡

单个服务器解决不了，我们增加服务器的数量，然后将请求分发到各个服务器上,将原先
请求集中到单个服务器上的情况改为将请求分发到多个服务器上,将负载分发到不同的服
务器，也就是我们所说的负载均衡

nginx 集群 springboot nginx集群部署详解_nginx 集群 springboot_02

4、动静分离

为了加快网站的解析速度，可以把动态页面和静态页面由不同的服务器来解析，加快解析速
度。降低原来单个服务器的压力。

nginx 集群 springboot nginx集群部署详解_服务器_03

二、Nginx 安装

下面的操作是以Centos7为例

1. 使用远程连接工具连接Centos7操作系统
2. 安装nginx相关依赖

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gcc
pcre
openssl
zlib

① 安装 nginx 需要先将官网下载的源码进行编译，编译依赖 gcc 环境，如果没有 gcc 环境，则需要安装：

1
$ yum install gcc-c++

② PCRE(Perl Compatible Regular Expressions) 是一个Perl库，包括 perl 兼容的正则表达式库。nginx 的 http 模块使用 pcre 来解析正则表达式，所以需要在 linux 上安装 pcre 库，pcre-devel 是使用 pcre 开发的一个二次开发库。nginx也需要此库。命令：

1
$ yum install -y pcre pcre-devel

③ zlib 库提供了很多种压缩和解压缩的方式， nginx 使用 zlib 对 http 包的内容进行 gzip ，所以需要在 Centos 上安装 zlib 库。

1
$ yum install -y zlib zlib-devel

④ OpenSSL 是一个强大的安全套接字层密码库，囊括主要的密码算法、常用的密钥和证书封装管理功能及 SSL 协议，并提供丰富的应用程序供测试或其它目的使用。
nginx 不仅支持 http 协议，还支持 https（即在ssl协议上传输http），所以需要在 Centos 安装 OpenSSL 库。

1
$ yum install -y openssl openssl-devel

3. 安装Nginx

① 下载nginx，两种方式

a. 直接下载.tar.gz安装包，地址：https://nginx.org/en/download.html

b. 使用wget命令下载（推荐）。确保系统已经安装了wget，如果没有安装，执行 yum install wget 安装。

1
$ wget -c https://nginx.org/download/nginx-1.19.0.tar.gz

② 依然是直接命令：

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$ tar -zxvf nginx-1.19.0.tar.gz
$ cd nginx-1.19.0

③ 配置：

其实在 nginx-1.12.0 版本中你就不需要去配置相关东西，默认就可以了。当然，如果你要自己配置目录也是可以的。
1.使用默认配置

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$ ./configure

2.自定义配置（不推荐）

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$ ./configure \
--prefix=/usr/local/nginx \
--conf-path=/usr/local/nginx/conf/nginx.conf \
--pid-path=/usr/local/nginx/conf/nginx.pid \
--lock-path=/var/lock/nginx.lock \
--error-log-path=/var/log/nginx/error.log \
--http-log-path=/var/log/nginx/access.log \
--with-http_gzip_static_module \
--http-client-body-temp-path=/var/temp/nginx/client \
--http-proxy-temp-path=/var/temp/nginx/proxy \
--http-fastcgi-temp-path=/var/temp/nginx/fastcgi \
--http-uwsgi-temp-path=/var/temp/nginx/uwsgi \
--http-scgi-temp-path=/var/temp/nginx/scgi

注：将临时文件目录指定为/var/temp/nginx，需要在/var下创建temp及nginx目录

④ 编辑安装

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$ make && make install

查看版本号(使用nginx操作命令前提条件:必须进入nginx的目录/usr/local/nginx/sbin.)

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$ ./nginx -v

查找安装路径：

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$ whereis nginx

⑤ 启动，停止nginx

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$ cd /usr/local/nginx/sbin/
$ ./nginx 
$ ./nginx -s stop
$ ./nginx -s quit
$ ./nginx -s reload

查询nginx进程：

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$ ps aux|grep nginx

启动成功后，在浏览器可以看到这样的页面：

 

nginx 集群 springboot nginx集群部署详解_nginx_04

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$ firewall-cmd --list-all

打开固定端口 使用如下命令打开80端口（其他端口类似）

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$ firewall-cmd --add-service=http --permanent
$ firewall-cmd --permanent --add-port=80/tcp

注意这里需要声明tcp的方式，之后我们需要重新加载firewall的配置

1
$ firewall-cmd --reload

⑥ 开机自启动 即在`rc.local`增加启动代码就可以了。

1
$ vi /etc/rc.local

增加一行 `/usr/local/nginx/sbin/nginx` 设置执行权限：

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$ chmod 755 rc.local

#### Nginx配置文件结构 nginx配置文件地址

> /usr/local/nginx/conf/nginx.conf 下面是默认config

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#user nobody;
worker_processes 1;

#error_log logs/error.log;
#error_log logs/error.log notice;
#error_log logs/error.log info;

#pid logs/nginx.pid;


events {
 worker_connections 1024;
}


http {
 include mime.types;
 default_type application/octet-stream;

 #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;

 sendfile on;
 #tcp_nopush on;

 #keepalive_timeout 0;
 keepalive_timeout 65;

 #gzip on;

 server {
 listen 80;
 server_name localhost;

 #charset koi8-r;

 #access_log logs/host.access.log main;

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

 #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;
 }

 # proxy the PHP scripts to Apache listening on 127.0.0.1:80
 #
 #location ~ \.php$ {
 # proxy_pass http://127.0.0.1;
 #}

 # 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;
 #}

 # 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;
 # }
 #}

}

nginx文件结构

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... #全局块

events { #events块
 ...
}

http #http块
{
 ... #http全局块
 server #server块
 { 
 ... #server全局块
 location [PATTERN] #location块
 {
 ...
 }
 location [PATTERN] 
 {
 ...
 }
 }
 server
 {
 ...
 }
 ... #http全局块
}

>1、全局块：配置影响nginx全局的指令。一般有运行nginx服务器的用户组，nginx进程pid存放路径，日志存放路径，配置文件引入，允许生成worker process数等。

> >2、events块：配置影响nginx服务器或与用户的网络连接。有每个进程的最大连接数，选取哪种事件驱动模型处理连接请求，是否允许同时接受多个网路连接，开启多个网络连接序列化等。

> >3、http块：可以嵌套多个server，配置代理，缓存，日志定义等绝大多数功能和第三方模块的配置。如文件引入，mime-type定义，日志自定义，是否使用sendfile传输文件，连接超时时间，单连接请求数等。

> >4、server块：配置虚拟主机的相关参数，一个http中可以有多个server。

> >5、location块：配置请求的路由，以及各种页面的处理情况。 配置文件示例

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########### 每个指令必须有分号结束。#################
#user administrator administrators; #配置用户或者组，默认为nobody nobody。
#worker_processes 2; #允许生成的进程数，默认为1,这是Nginx服务器并发处理服务的关键配置, worker_processes值越大,可以支持的并发处理量也越多,但是会受到硬件、软件等设备的制约。
#pid /nginx/pid/nginx.pid; #指定nginx进程运行文件存放地址
error_log log/error.log debug; #制定日志路径，级别。这个设置可以放入全局块，http块，server块，级别以此为：debug|info|notice|warn|error|crit|alert|emerg
events {
 accept_mutex on; #设置网路连接序列化，防止惊群现象发生，默认为on
 multi_accept on; #设置一个进程是否同时接受多个网络连接，默认为off
 #use epoll; #事件驱动模型，select|poll|kqueue|epoll|resig|/dev/poll|eventport
 worker_connections 1024; #最大连接数，默认为512
}
http {
 include mime.types; #文件扩展名与文件类型映射表
 default_type application/octet-stream; #默认文件类型，默认为text/plain
 #access_log off; #取消服务日志 
 log_format myFormat '$remote_addr–$remote_user [$time_local] $request $status $body_bytes_sent $http_referer $http_user_agent $http_x_forwarded_for'; #自定义格式
 access_log log/access.log myFormat; #combined为日志格式的默认值
 sendfile on; #允许sendfile方式传输文件，默认为off，可以在http块，server块，location块。
 sendfile_max_chunk 100k; #每个进程每次调用传输数量不能大于设定的值，默认为0，即不设上限。
 keepalive_timeout 65; #连接超时时间，默认为75s，可以在http，server，location块。

 upstream mysvr { 
 server 127.0.0.1:7878;
 server 192.168.10.121:3333 backup; #热备
 }
 error_page 404 https://www.baidu.com; #错误页
 server {
 keepalive_requests 120; #单连接请求上限次数。
 listen 4545; #监听端口
 server_name 127.0.0.1; #监听地址 
 location ~*^.+$ { #请求的url过滤，正则匹配，~为区分大小写，~*为不区分大小写。
 #root path; #根目录
 #index vv.txt; #设置默认页
 proxy_pass http://mysvr; #请求转向mysvr 定义的服务器列表
 deny 127.0.0.1; #拒绝的ip
 allow 172.18.5.54; #允许的ip 
 } 
 }
}

上面是nginx的基本配置，需要注意的有以下几点：

- 第一点 - $remote_addr 与$http_x_forwarded_for 用以记录客户端的ip地址；

- $remote_user ：用来记录客户端用户名称； - $time_local ： 用来记录访问时间与时区；

- $request ： 用来记录请求的url与http协议；

- $status ： 用来记录请求状态；成功是200，

- $body_bytes_s ent ：记录发送给客户端文件主体内容大小；

- $http_referer ：用来记录从那个页面链接访问过来的；

- $http_user_agent ：记录客户端浏览器的相关信息；

- 惊群现象：一个网路连接到来，多个睡眠的进程被同事叫醒，但只有一个进程能获得链接，这样会影响系统性能。

- 每个指令必须有分号结束。

**安装部分参考博客：**

### 三、配置实例

1 反向代理 ####

例1 反向代理

**1、实现效果**

> 打开浏览器，在浏览器地址栏输入地址www.123.com, 跳转到liunx系统tomcat主页面中。

**2、准备工作**

> 在linux系统安装jdk(使用了openjdk)，tomcat依赖jdk，安装目录：/usr/lib/jvm/java-1.8.0-openjdk-xx > > 在liunx系统安装tomcat,使用默认端口8080，安装目录：/usr/src/apache-tomcat-8.5.55

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# 启动tomcat
$ ./usr/src/apache-tomcat-8.5.55/bin/start.sh
# 查看tomcat 日志
$ tail -f ./usr/src/apache-tomcat-8.5.55/logs/catalina.out
# 开放8080端口
$ firewall-cmd --permanent --add-port=8080/tcp
$ firewall-cmd --reload

准备工作结束 {% asset_img image-20200607094155776.png 访问过程" style="box-sizing: border-box; vertical-align: middle; max-width: 100%; color: rgb(26, 26, 26); font-family: "lucida grande", "lucida sans unicode", lucida, helvetica, "Hiragino Sans GB", "Microsoft YaHei", "WenQuanYi Micro Hei", sans-serif; font-size: 16px;">

实现工作

修改nginx配置文件, nginx.conf

 

nginx 集群 springboot nginx集群部署详解_服务器_05

三、配置实例1 反向代理

1、实现效果

使用nginx反向代理，根据访问的路径跳转到不同端口的服务中。
nginx.监听端口为9001，。
访问http://127.0.0.1:9001/edu/ 直接跳转到127.0.0.1:8081
访问http://127.0.0.1:9001/vod/ 直接跳转到127.0.0.1:8082

2、准备工作

(1) 准备两个tomcat服务器，一个8080端口，一个8081端口

(2) 创建文件夹和测试页面。

3、具体nginx配置

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$ vi /usr/local/nginx/conf/nginx.conf

nginx 集群 springboot nginx集群部署详解_服务器_06

(1) 找到nginx配置文件，进行反向代理配置。

(2) 开放对外访问的端口号9001

(3) 重启nginx服务器，使配置文件生效

4、最终测试

nginx 集群 springboot nginx集群部署详解_nginx_07

5、补充location部分

location指令说明。
该指令用于匹配URL。。
语法如下:

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

}
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1、=: 用于不含正则表达式的uri前，要求请求字符串与uri严格匹配，如果匹配成功，
	就停止继续向下搜索并立即处理该请求
2、~: 用于表示uri包含正则表达式，并且区分大小写
3、~*: 用于表示uri包含正则表达式，并且不区分大小写
4、^~: 用于不含正则表达式的uri前，要求Nginx服务器找到标识uri和请求字
	符串匹配度最高的location后，立即使用此location处理请求，而不再使用location
	块中的正则uri和请求字符串做匹配
注意: 如果uri包含正则表达式，则必须要有~或者~*标识。

四、配置实例2 负载均衡

1、实现效果

(1) 浏览器地址栏输入地址http://192.168.xxx.xxx/edu/index.html, 负载均衡效果，平均到8080
和8081端口中，

2、准备工作

(1) 准备两台tomcat服务器，一 台8080， 一台8081

(2) 在两台tomcat里面webapps目录中，创建名称是edu文件夹，在edu文件夹中创建
页面index.html,用于测试。

3、在nginx的配置文件中进行负载均衡的配置

nginx 集群 springboot nginx集群部署详解_服务器_08

4、效果

nginx 集群 springboot nginx集群部署详解_服务器_09

 

nginx 集群 springboot nginx集群部署详解_html_10

负载分配策略

在linux下有Nginx、LVS、 Haproxy 等等服务可以提供负载均衡服务，而且Nginx提供了几种分配方式(策略):。

  • 1、轮询(默认)
    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
    weight代表权重默认为1,权重越高被分配的客户端越多。
    指定轮询几率，weight和访问比率成正比，用于后端服务器性能不均的情况。例如: 。
  • 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,可以解诀session的问题。例如:
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upstream server pool{
  ip_ hash
  server 192.168.5.21:80
  server 192.168.5.22:80
}
  • 4、fair (第三方)
    按后端服务器的响应时间来分配请求，响应时间短的优先分配
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upstream server_pool 
	server 192.168.5.21:80;
	server 192.168.5.22:80;
	fair;
}

五、配置实例3 动静分离

nginx 集群 springboot nginx集群部署详解_nginx 集群 springboot_11

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通过location指定不同的后缀名实现不同的请求转发。通过expires参数设置，可以使浏
览器缓存过期时间，减少与服务器之前的请求和流量。具体Expires定义: 是给一个资源
设定一个过期时间，也就是说无需去服务端验证，直接通过浏览器自身确认是否过期即可，
所以不会产生额外的流量。此种方法非常适合不经常变动的资源。(如果经常更新的文件，
不建议使用Expires来缓存)，如果设置3d, 表示在这3天之内访问这个URL, 发送一
个请求，比对服务器该文件最后更新时间没有变化，则不会从服务器抓取，返回状态码304,
如果有修改，则直接从服务器重新下载，返回状态码200。。

2、准备工作

(1) 在liunx系统中准备静态资源，用于进行访问

/data/image 图片文件夹

/data/www html文件夹

3、具体配置

(1) 在nginx配置文件中进行配置

nginx 集群 springboot nginx集群部署详解_nginx_12

4、实际测试

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http://192.168.1.112/www/index.html
http://192.168.1.112/image/1.jpg

nginx 集群 springboot nginx集群部署详解_服务器_13

上图是因为autoindex on这个设置生效的

六、Nginx配置高可用集群

1、什么是nginx高可用

nginx 集群 springboot nginx集群部署详解_nginx_14

(1) 需要两台nginx服务器。
(2) 需要keepalived
(3) 需要虚拟ip

2、配置高可用的准备工作

(1) 需要两台服务器192.168.17.129 和192.168.17.1314
(2) 在两台服务器安装nginx.
(3) 在两合服务器安装keepalived.

3、在两台服务器安装keepalived
使用yum命令进行安装

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$ yum install keepalived
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$ rpm -q -a keepalived    #查看是否已经安装上

默认安装路径: /etc/keepalived

安装之后，在etc里面生成目录keepalived, 有配置文件keepalived.conf

4、完成高可用配置(主从配置)

（1）修改keepalived的配置文件keepalived.conf为：

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global_defs {
	notification_email {
	  acassen@firewall.loc
	  failover@firewall.loc
	  sysadmin@firewall.loc
	}
	notification_email_from Alexandre.Cassen@firewall.loc
	smtp_ server 192.168.17.129
	smtp_connect_timeout 30
	router_id LVS_DEVEL	# LVS_DEVEL这字段在/etc/hosts文件中看；通过它访问到主机
}

vrrp_script chk_http_ port {
	script "/usr/local/src/nginx_check.sh"
	interval 2   # (检测脚本执行的间隔)2s
	weight 2  #权重，如果这个脚本检测为真，服务器权重+2
}

vrrp_instance VI_1 {
	state BACKUP   # 备份服务器上将MASTER 改为BACKUP
	interface ens33 //网卡名称
	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	#每隔1s发送一次心跳
	authentication {	# 校验方式， 类型是密码，密码1111
        auth type PASS
        auth pass 1111
    }
	virtual_ipaddress { # 虛拟ip
		192.168.17.50 // VRRP H虛拟ip地址
	}
}

（2）在路径/usr/local/src/ 下新建检测脚本 nginx_check.sh

nginx_check.sh

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#! /bin/bash
A=`ps -C nginx -no-header | wc - 1`
if [ $A -eq 0];then
	/usr/local/nginx/sbin/nginx
	sleep 2
	if [`ps -C nginx --no-header| wc -1` -eq 0 ];then
		killall keepalived
	fi
fi

(3) 把两台服务器上nginx和keepalived启动

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$ systemctl start keepalived.service		#keepalived启动
$ ps -ef I grep keepalived		#查看keepalived是否启动

5、最终测试

(1) 在浏览器地址栏输入虚拟ip地址192.168.17.50

(2) 把主服务器(192.168.17.129) nginx和keealived停止，再输入192.168.17.50.

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$ systemctl stop keepalived.service  #keepalived停止

七、Nginx原理解析

1、master和worker

nginx 集群 springboot nginx集群部署详解_nginx 集群 springboot_15

2、worker如何进行工作的

nginx 集群 springboot nginx集群部署详解_nginx_16

3、一个master和多个woker的好处
(1) 可以使用nginx -s reload热部署。

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首先，对于每个worker进程来说，独立的进程，不需要加锁，所以省掉了锁带来的开销，
同时在编程以及问题查找时，也会方便很多。其次,采用独立的进程，可以让互相之间不会
影响，一个进程退出后，其它进程还在工作，服务不会中断，master进程则很快启动新的
worker进程。当然，worker进程的异常退出，肯定是程序有bug了，异常退出，会导致当
前worker.上的所有请求失败，不过不会影响到所有请求，所以降低了风险。

4、设置多少个woker合适

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Nginx同redis类似都采用了io多路复用机制，每个worker都是一个独立的进程， 但每个进
程里只有一个主线程，通过异步非阻塞的方式来处理请求，即使是 千上万个请求也不在话
下。每个worker的线程可以把一个cpu的性能发挥到极致。所以worker数和服务器的cpu
数相等是最为适宜的。设少了会浪费cpu,设多了会造成cpu频繁切换上下文带来的损耗。
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# 设置worker数量
worker.processes 4 

# work绑定cpu(4work绑定4cpu)
worker_cpu_affinity 0001 0010 0100 1000

# work绑定cpu (4work绑定8cpu中的4个)
worker_cpu_affinity 0000001 00000010 00000100 00001000

5、连接数worker_ connection

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这个值是表示每个worker进程所能建立连接的最大值，所以，一个nginx 能建立的最大连接数，应该是worker.connections * worker processes。当然，这里说的是最大连接数，对于HTTP 请求本地资源来说，能够支持的最大并发数量是worker.connections * worker processes,如果是支持http1.1的浏览器每次访问要占两个连接，所以普通的静态访问最大并发数是: worker.connections * worker.processes / 2, 而如果是HTTP作为反向代理来说，最大并发数量应该是worker.connections * worker_proceses/4. 因为作为反向代理服务器，每个并发会建立与客户端的连接和与后端服务的连接，会占用两个连接.

第一个: 发送请求，占用了woker的几个连接数?
答案: 2或者4个。

第二个: nginx有一个master,有四个woker,每个woker支持最大的连接数1024,支持的最大并发数是多少?
答案：普通的静态访问最大并发数是: worker connections * worker processes /2，
而如果是HTTP作为反向代理来说，最大并发数量应该是worker connections * worker processes/4


附加：nginx配置systemctl服务