案例1：Nginx反向代理 案例2：Nginx的TCP/UDP调度器 案例3：Nginx常见问题处理 1 案例1：Nginx反向代理 1.1 问题

使用Nginx实现Web反向代理功能，实现如下功能： 后端Web服务器两台，可以使用httpd实现 Nginx采用轮询的方式调用后端Web服务器 两台Web服务器的权重要求设置为不同的值 最大失败次数为1，失败超时时间为30秒 1.2 方案

使用4台RHEL7虚拟机，其中一台作为Nginx代理服务器，该服务器需要配置两块网卡，IP地址分别为192.168.4.5和192.168.2.5，两台Web服务器IP地址分别为192.168.2.100和192.168.2.200。客户端测试主机IP地址为192.168.4.100。如图-1所示。

图-1 1.3 步骤

实现此案例需要按照如下步骤进行。 步骤一：部署实施后端Web服务器

1）部署后端Web1服务器 后端Web服务器可以简单使用yum方式安装httpd实现Web服务，为了可以看出后端服务器的不同，可以将两台后端服务器的首页文档内容设置为不同的内容。 [root@web1 ~]# yum -y install httpd [root@web1 ~]# echo "192.168.2.100" > /var/www/html/index.html [root@web1 ~]# systemctl restart httpd [root@web1 ~]# firewall-cmd --set-default-zone=trusted [root@web1 ~]# setenforce 0 2）部署后端Web2服务器 [root@web2 ~]# yum -y install httpd [root@web2 ~]# echo "192.168.2.200" > /var/www/html/index.html [root@web2 ~]# systemctl restart httpd [root@web2 ~]# firewall-cmd --set-default-zone=trusted [root@web2 ~]# setenforce 0 步骤二：配置Nginx服务器，添加服务器池，实现反向代理功能

1）修改/usr/local/nginx/conf/nginx.conf配置文件 [root@proxy ~]# vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf .. .. http { .. .. #使用upstream定义后端服务器集群，集群名称任意(如webserver) #使用server定义集群中的具体服务器和端口 upstream webserver { server 192.168.2.100:80; server 192.168.2.200:80; } .. .. server { listen 80; server_name localhost; location / { #通过proxy_pass将用户的请求转发给webserver集群 proxy_pass http://webserver; } } 2）重启nginx服务 [root@proxy ~]# /usr/local/nginx/sbin/nginx -s reload #请先确保nginx是启动状态才可以执行命令成功，否则报错,报错信息如下： #[error] open() "/usr/local/nginx/logs/nginx.pid" failed (2: No such file or directory) 3）客户端使用浏览器访问代理服务器测试轮询效果 [root@client ~]# curl http://192.168.4.5 //使用该命令多次访问查看效果 [root@client ~]# curl http://192.168.4.5 //使用该命令多次访问查看效果 步骤二：配置upstream服务器集群池属性

1）设置失败次数，超时时间，权重 weight可以设置后台服务器的权重，max_fails可以设置后台服务器的失败次数，fail_timeout可以设置后台服务器的失败超时时间。 [root@proxy ~]# vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf .. .. http { .. .. upstream webserver { server 192.168.2.100 weight=1 max_fails=1 fail_timeout=30; server 192.168.2.200 weight=2 max_fails=2 fail_timeout=30; server 192.168.2.101 down; } #weight设置服务器权重值，默认值为1 #max_fails设置最大失败次数 #fail_timeout设置失败超时时间，单位为秒 #down标记服务器已关机，不参与集群调度 .. .. server { listen 80; server_name localhost; location / { proxy_pass http://webserver; } } 2）重启nginx服务 [root@proxy ~]# /usr/local/nginx/sbin/nginx -s reload #请先确保nginx是启动状态才可以执行命令成功，否则报错,报错信息如下： #[error] open() "/usr/local/nginx/logs/nginx.pid" failed (2: No such file or directory) 3）关闭一台后端服务器（如web1） [root@web1 ~]# systemctl stop httpd 4）客户端使用浏览器访问代理服务器测试轮询效果 [root@client ~]# curl http://192.168.4.5 //使用该命令多次访问查看效果 5）再次启动后端服务器的httpd（如web1） [root@web1 ~]# systemctl start httpd 6）客户端再次使用浏览器访问代理服务器测试轮询效果 [root@client ~]# curl http://192.168.4.5 //使用该命令多次访问查看效果 步骤三：配置upstream服务器集群的调度算法

1）设置相同客户端访问相同Web服务器 [root@proxy ~]# vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf .. .. http { .. .. upstream webserver { #通过ip_hash设置调度规则为：相同客户端访问相同服务器 ip_hash; server 192.168.2.100 weight=1 max_fails=2 fail_timeout=10; server 192.168.2.200 weight=2 max_fails=2 fail_timeout=10; } .. .. server { listen 80; server_name www.tarena.com; location / { proxy_pass http://webserver; } } 2）重启nginx服务 [root@proxy ~]# /usr/local/nginx/sbin/nginx -s reload #请先确保nginx是启动状态才可以执行命令成功，否则报错,报错信息如下： #[error] open() "/usr/local/nginx/logs/nginx.pid" failed (2: No such file or directory) 3）客户端使用浏览器访问代理服务器测试轮询效果 [root@client ~]# curl http://192.168.4.5 //使用该命令多次访问查看效果 2 案例2：Nginx的TCP/UDP调度器 2.1 问题

使用Nginx实现TCP/UDP调度器功能，实现如下功能： 后端SSH服务器两台 Nginx编译安装时需要使用--with-stream，开启ngx_stream_core_module模块 Nginx采用轮询的方式调用后端SSH服务器 2.2 方案

使用4台RHEL7虚拟机，其中一台作为Nginx代理服务器，该服务器需要配置两块网卡，IP地址分别为192.168.4.5和192.168.2.5，两台SSH服务器IP地址分别为192.168.2.100和192.168.2.200。客户端测试主机IP地址为192.168.4.100。如图-2所示。

图-2 2.3 步骤

实现此案例需要按照如下步骤进行。 步骤一：部署支持4层TCP/UDP代理的Nginx服务器

1）部署nginx服务器 编译安装必须要使用--with-stream参数开启4层代理模块。 [root@proxy ~]# yum –y install gcc pcre-devel openssl-devel //安装依赖包 [root@proxy ~]# tar -xf nginx-1.12.2.tar.gz [root@proxy ~]# cd nginx-1.12.2 [root@proxy nginx-1.12.2]# ./configure \

--with-http_ssl_module //开启SSL加密功能 --with-stream //开启4层反向代理功能 [root@proxy nginx-1.12.2]# make && make install //编译并安装 步骤二：配置Nginx服务器，添加服务器池，实现TCP/UDP反向代理功能

1）修改/usr/local/nginx/conf/nginx.conf配置文件 [root@proxy ~]# vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf stream { upstream backend { server 192.168.2.100:22; //后端SSH服务器的IP和端口 server 192.168.2.200:22; } server { listen 12345; //Nginx监听的端口 proxy_connect_timeout 1s; proxy_timeout 3s; proxy_pass backend; } } http { .. .. } 2）重启nginx服务 [root@proxy ~]# /usr/local/nginx/sbin/nginx -s reload #请先确保nginx是启动状态才可以执行命令成功，否则报错,报错信息如下： #[error] open() "/usr/local/nginx/logs/nginx.pid" failed (2: No such file or directory) 3）客户端使用访问代理服务器测试轮询效果 [root@client ~]# ssh 192.168.4.5 -p 12345 //使用该命令多次访问查看效果 3 案例3：Nginx常见问题处理 3.1 问题

本案例要求对Nginx服务器进行适当优化，解决如下问题，以提升服务器的处理性能： 如果客户端访问服务器提示“Too many open files”如何解决 如何解决客户端访问头部信息过长的问题 如何让客户端浏览器缓存数据 如何自定义返回给客户端的404错误页面 如何查看服务器状态信息 开启gzip压缩功能，提高数据传输效率 然后客户机访问此Web服务器验证效果： 使用ab压力测试软件测试并发量 编写测试脚本生成长头部信息的访问请求 客户端访问不存在的页面，测试404错误页面是否重定向 3.2 步骤

实现此案例需要按照如下步骤进行。 步骤一：构建Nginx服务器

1）源码安装Nginx软件 [root@proxy ~]# yum -y install gcc pcre-devel openssl-devel //安装常见依赖包 [root@proxy ~]# tar -xf nginx-1.12.2.tar.gz [root@proxy ~]# cd nginx-1.12.2 [root@proxy nginx-1.12.2]# ./configure \

--with-http_ssl_module //开启SSL加密功能 --with-stream //开启TCP/UDP代理模块 [root@proxy nginx-1.12.2]# make && make install //编译并安装 2）启用Nginx服务并查看监听端口状态 netstat命令可以查看系统中启动的端口信息，该命令常用选项如下： -a显示所有端口的信息 -n以数字格式显示端口号 -t显示TCP连接的端口 -u显示UDP连接的端口 -l显示服务正在监听的端口信息，如httpd启动后，会一直监听80端口 -p显示监听端口的服务名称是什么（也就是程序名称） 注意：在RHEL7系统中可以使用ss命令替代netstat命令，功能一样，选项一样。 [root@proxy ~]# /usr/local/nginx/sbin/nginx [root@proxy ~]# netstat -anptu | grep nginx tcp 0 0 0.0.0.0:80 0.0.0.0:* LISTEN 10441/nginx [root@proxy ~]# ss -anptu | grep nginx 步骤二：优化Nginx并发量

1）优化前使用ab高并发测试 [root@proxy ~]# ab -n 2000 -c 2000 http://192.168.4.5/ Benchmarking 192.168.4.5 (be patient) socket: Too many open files (24) //提示打开文件数量过多 2）修改Nginx配置文件，增加并发量 [root@proxy ~]# vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf .. .. worker_processes 2; //与CPU核心数量一致 events { worker_connections 65535; //每个worker最大并发连接数 use epoll; } .. .. [root@proxy ~]# nginx -s reload 3）优化Linux内核参数（最大文件数量） [root@proxy ~]# ulimit -a //查看所有属性值 [root@proxy ~]# ulimit -Hn 100000 //设置硬限制（临时规则） [root@proxy ~]# ulimit -Sn 100000 //设置软限制（临时规则） [root@proxy ~]# vim /etc/security/limits.conf .. ..

  •           soft    nofile            100000

  •           hard    nofile            100000

#该配置文件分4列，分别如下： #用户或组 硬限制或软限制 需要限制的项目 限制的值 4）优化后测试服务器并发量（因为客户端没调内核参数，所以在proxy测试） [root@proxy ~]# ab -n 2000 -c 2000 http://192.168.4.5/ 步骤三：优化Nginx数据包头缓存

1）优化前，使用脚本测试长头部请求是否能获得响应 [root@proxy ~]# cat lnmp_soft/buffer.sh #!/bin/bash URL=http://192.168.4.5/index.html? for i in {1..5000} do URL=${URL}v$i=$i done curl $URL //经过5000次循环后，生成一个长的URL地址栏 [root@proxy ~]# ./buffer.sh .. .. <center>414 Request-URI Too Large</center> //提示头部信息过大 2）修改Nginx配置文件，增加数据包头部缓存大小 [root@proxy ~]# vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf .. .. http { client_header_buffer_size 1k; //默认请求包头信息的缓存
large_client_header_buffers 4 4k; //大请求包头部信息的缓存个数与容量 .. .. } [root@proxy ~]# nginx -s reload 3）优化后，使用脚本测试长头部请求是否能获得响应 [root@proxy ~]#cat cat buffer.sh #!/bin/bash URL=http://192.168.4.5/index.html? for i in {1..5000} do URL=${URL}v$i=$i done curl $URL [root@proxy ~]# ./buffer.sh 步骤四：浏览器本地缓存静态数据

1）使用Firefox浏览器查看缓存 以Firefox浏览器为例，在Firefox地址栏内输入about:cache将显示Firefox浏览器的缓存信息，如图-3所示，点击List Cache Entries可以查看详细信息。

图-3 2）清空firefox本地缓存数据，如图-4所示。

图-4 3）修改Nginx配置文件，定义对静态页面的缓存时间 [root@proxy ~]# vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf server { listen 80; server_name localhost; location / { root html; index index.html index.htm; } location ~* .(jpg|jpeg|gif|png|css|js|ico|xml)$ { expires 30d; //定义客户端缓存时间为30天 } } [root@proxy ~]# cp /usr/share/backgrounds/day.jpg /usr/local/nginx/html [root@proxy ~]# nginx -s reload #请先确保nginx是启动状态才可以执行命令成功，否则报错,报错信息如下： #[error] open() "/usr/local/nginx/logs/nginx.pid" failed (2: No such file or directory) 4）优化后，使用Firefox浏览器访问图片，再次查看缓存信息 [root@client ~]# firefox http://192.168.4.5/day.jpg 在Firefox地址栏内输入about:cache，查看本地缓存数据，查看是否有图片以及过期时间是否正确。 步骤五：自定义报错页面

1）优化前，客户端使用浏览器访问不存在的页面，会提示404文件未找到 [root@client ~]# firefox http://192.168.4.5/xxxxx //访问一个不存在的页面 2）修改Nginx配置文件，自定义报错页面 [root@proxy ~]# vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf .. .. error_page 404 /40x.html; //自定义错误页面 .. .. [root@proxy ~]# vim /usr/local/nginx/html/40x.html //生成错误页面 Oops,No NO no page … [root@proxy ~]# nginx -s reload #请先确保nginx是启动状态才可以执行命令成功，否则报错,报错信息如下： #[error] open() "/usr/local/nginx/logs/nginx.pid" failed (2: No such file or directory) 3）优化后，客户端使用浏览器访问不存在的页面，会提示自己定义的40x.html页面 [root@client ~]# firefox http://192.168.4.5/xxxxx //访问一个不存在的页面 4）常见http状态码 常见http状态码可用参考表-1所示。 表－1 主机列表

步骤六：如何查看服务器状态信息

1）编译安装时使用--with-http_stub_status_module开启状态页面模块 [root@proxy ~]# yum -y install gcc pcre-devel openssl-devel //安装常见依赖包 [root@proxy ~]# tar -zxvf nginx-1.12.2.tar.gz [root@proxy ~]# cd nginx-1.12.2 [root@proxy nginx-1.12.2]# ./configure \

--with-http_ssl_module //开启SSL加密功能 --with-stream //开启TCP/UDP代理模块 --with-http_stub_status_module //开启status状态页面 [root@proxy nginx-1.12.2]# make && make install //编译并安装 2）修改Nginx配置文件，定义状态页面 [root@proxy ~]# cat /usr/local/nginx/conf/nginx.conf … … location /status { stub_status on; } … … [root@proxy ~]# nginx 2）优化后，查看状态页面信息 [root@proxy ~]# curl http://192.168.4.5/status Active connections: 1 server accepts handled requests 10 10 3 Reading: 0 Writing: 1 Waiting: 0 Active connections：当前活动的连接数量。 Accepts：已经接受客户端的连接总数量。 Handled：已经处理客户端的连接总数量（一般与accepts一致，除非服务器限制了连接数量）。 Requests：客户端发送的请求数量。 Reading：当前服务器正在读取客户端请求头的数量。 Writing：当前服务器正在写响应信息的数量。 Waiting：当前多少客户端在等待服务器的响应。 步骤七：对页面进行压缩处理

1）修改Nginx配置文件 [root@proxy ~]# cat /usr/local/nginx/conf/nginx.conf http { .. .. gzip on; //开启压缩 gzip_min_length 1000; //小文件不压缩 gzip_comp_level 4; //压缩比率 gzip_types text/plain text/css application/json application/x-javascript text/xml application/xml application/xml+rss text/javascript; //对特定文件压缩，类型参考mime.types .. .. } 步骤八：服务器内存缓存

1）如果需要处理大量静态文件，可以将文件缓存在内存，下次访问会更快。 http { open_file_cache max=2000 inactive=20s; open_file_cache_valid 60s; open_file_cache_min_uses 5; open_file_cache_errors off; //设置服务器最大缓存2000个文件句柄，关闭20秒内无请求的文件句柄 //文件句柄的有效时间是60秒，60秒后过期 //只有访问次数超过5次会被缓存 }