Nginx中級篇-擴展第三方模塊

簡介

Nginx 是一款輕量級的 Web 服務器/反向代理及電子郵件代理服務器。其特點是佔有內存少，併發能力強，異步的，多個連接(萬級別)可以對應一個進程，進行響應。基於事件驅動模型。

Nginx 基礎-單機Nginx性能優化

Nginx ,Apache ,Tomcat 的簡單比較

Nginx

優點：負載均衡、反向代理、處理靜態文件優勢。

Apache

優點：Apache 是靜態解析，適合靜態 HTML 、圖片等，處理速度較快。雖然處理速度不及 Nginx，但是 Apache 提供的組件比 Nginx 多。

缺點：屬於同步多進程模型，一個連接對一個進程方式處理請求。在速度上和消耗來說，Apache 不能承受高併發，會導致宕機。

Tomcat

優點：處理動態請求，以線程的方式處理請求。

Nginx官方提供了Yum源安裝

因爲 Nginx 的一系列優點，所以已經慢慢成爲主流的 Web 服務器。

添加源

這裏講一下 Nginx 的 Yum 安裝方式，默認情況 Centos7 中無 Nginx 的源，最近發現 Nginx 官網提供了 Centos 的源地址。因此可以如下執行命令添加源：

sudo rpm -Uvh http://nginx.org/packages/centos/7/noarch/RPMS/nginx-release-centos-7-0.el7.ngx.noarch.rpm

安裝 Nginx

通過 yum search nginx 看是否已經添加源成功。
如果成功則執行下列命令安裝 Nginx。

sudo yum install -y nginx

啓動 Nginx 並設置開機自動運行

sudo systemctl enable nginx.service
sudo systemctl start nginx.service
sudo systemctl restart nginx.service

添加第三方擴展模塊

要知道，Nginx 本身集成模塊是有侷限性，所以有很多優秀的第三方模塊開發者開源了一些方便實用的模塊，提供給大家。

預處理安裝環境

爲了順利的安裝 Nginx 和它的擴展模塊，我們需要預裝下環境。

yum -y install libxml2 libxml2-dev libxslt-devel 
yum -y install gd-devel 
yum -y install perl-devel perl-ExtUtils-Embed 
yum -y install zip unzip

可編譯 Nginx 下載

因爲我們通過 Yum 下載的 Nginx 是無法重新編譯的。所以需要下載 Nginx 可編譯版本。

cd /usr/local/src
wget http://nginx.org/download/nginx-1.14.2.tar.gz
tar -zxvf nginx-1.14.2.tar.gz

第三方模塊下載

模塊擴展的操作是一樣的，首先確保 wget 命令可以使用，通過 wget 下載擴展文件到 /usr/local/src 文件夾、解壓。

健康檢查

在實際應用當中，如果你後端應用是能夠快速重啓的應用，比如 Nginx 的話，自帶的模塊是可以滿足需求的。但是需要注意。如果後端有不健康節點，負載均衡器依然會先把該請求轉發給該不健康節點，然後再轉發給別的節點，這樣就會浪費一次轉發。

可是，如果當後端應用重啓時，重啓操作需要很久才能完成的時候就會有可能拖死整個負載均衡器。此時，由於無法準確判斷節點健康狀態，導致請求 handle 住，出現假死狀態，最終整個負載均衡器上的所有節點都無法正常響應請求。

所以健康檢查模塊是非常重要的。nginx_upstream_check_module-master 這個就是淘寶技術團隊開發的 Nginx 模塊，通過它可以用來檢測後端 realserver 的健康狀態。如果後端 realserver 不可用，則所有的請求就不會轉發到該節點上。

模塊下載、解壓

wget -O /usr/local/src/nginx_upstream_check_module.zip https://codeload.github.com/yaoweibin/nginx_upstream_check_module/zip/master
unzip nginx_upstream_check_module.zip

interval 檢測間隔時間，單位爲毫秒，rsie 請求 2 次正常的話，標記此 realserver 的狀態爲 up，fall 表示請求 5 次都失敗的情況下，標記此 realserver 的狀態爲 down，timeout 爲超時時間，單位爲毫秒。

檢查規則配置示例：

upstream test {
    server [ip1]:[port1];
    server [ip2]:[port2];
    check interval=3000 rise=2 fall=5 timeout=1000;
}

清除緩存

我們爲了加速網站的訪問速度，所以很多時候需要緩存站點的靜態文件，但是對於緩存時間的控制，我們不是很好把握。雖然都有配置過期時間，但是在有些測試的情況下，我們只想修改部分緩存，這時候我們可以使用 purge 模塊來處理。

模塊下載、解壓

wget -O /usr/local/src/ngx_cache_purge-2.3.tar.gz  http://labs.frickle.com/files/ngx_cache_purge-2.3.tar.gz
tar -zxvf ngx_cache_purge-2.3.tar.gz

ngx_cache_purge 模塊的作用：用於清除指定 url 的緩存。

緩存配置方式

#設置緩存空間，存儲緩存文件
proxy_cache_path /data/nginx-cache levels=1:2 keys_zone=nginx-cache:20m max_size=50g inactive=168h;

#在location中使用緩存空間
location /pathname { 
	proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
	proxy_cache nginx-cache;
	proxy_cache_valid 200 304 302 5d;
	proxy_cache_valid any 5d;
	proxy_cache_key '$host:$server_port$request_uri';
	add_header X-Cache '$upstream_cache_status from $host';
	proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
	proxy_pass http://localhost/pathname;
}

緩存清除方式

http://[ip:port]/purge #清除所有緩存文件
http://[ip:port]/purge/test #清除單個文件夾緩存
http://[ip:port]/purge/test/123.jpg #清除單個文件

Session保持

疑問：我們爲什麼要用到 Session 保持？

首先，我們採用分佈式架構的時候，服務端的節點是很多的。Nginx 默認是無法保持 Session 會話的，所以當請求的服務端節點宕機的時候，我們需要重新登錄。想想用戶在下訂單，結果一下子給跳到登錄頁去了，這時候你可以想想用戶的臉色。
Nginx 負載均衡時會遇到會話保持的問題，常用的方法有：

ip hash，根據客戶端的 IP，將請求分配到不同的服務器上
cookie，服務器給客戶端下發一個 cookie，具有特定 cookie 的請求會分配給它的發佈者

sticky 是 nginx 的一個模塊，它是基於 cookie 的一種 nginx 的負載均衡解決方案，通過分發和識別 cookie ，來使同一個客戶端的請求落在同一臺服務器上，默認標識名爲 route。但是會導致一個問題，如果服務端節點宕機，那麼將會出現服務無法提供的情況。

注意：cookie 需要瀏覽器支持，且有時候會泄露數據。

模塊下載、解壓

wget -O /usr/local/src/nginx-sticky-module.zip https://bitbucket.org/nginx-goodies/nginx-sticky-module-ng/get/08a395c66e42.zip
unzip -D nginx-sticky-module.zip

sticky使用方式

upstream test {
   sticky expires=1h domain=xxx.com path=/;
   server [ip1]:[port1];
   server [ip2]:[port2];
}

sticky 配置規則

sticky [name=route] [domain=.foo.bar] [path=/] [expires=1h] 
    [hash=index|md5|sha1] [no_fallback] [secure] [httponly];

[name=route]　　　　　　　設置用來記錄會話的cookie名稱
[domain=.foo.bar]　　　　設置cookie作用的域名
[path=/]　　　　　　　　  設置cookie作用的URL路徑，默認根目錄
[expires=1h] 　　　　　　 設置cookie的生存期，默認不設置，瀏覽器關閉即失效，需要是大於1秒的值
[hash=index|md5|sha1]   設置cookie中服務器的標識是用明文還是使用md5值，默認使用md5
[no_fallback]　　　　　　 設置該項，當sticky的後端機器掛了以後，nginx返回502 (Bad Gateway or Proxy Error) ，而不轉發到其他服務器，不建議設置
[secure]　　　　　　　　  設置啓用安全的cookie，需要HTTPS支持
[httponly]　　　　　　　  允許cookie不通過JS泄漏，沒用過

吞吐量計算

實時統計網站的吞吐量，比較簡單，沒啥好說。這個主要觀察下服務器的帶寬、內存、硬盤等硬件資源能支撐多大壓力。

模塊下載、解壓

wget -O /usr/local/src/traffic-accounting-nginx-module.zip https://github.com/Lax/traffic-accounting-nginx-module/archive/master.zip
unzip -D traffic-accounting-nginx-module.zip

動態擴容、縮容

在分佈式服務下，我們會用 Nginx 做負載均衡。這裏考慮幾個問題：

網站上下線問題：單體應用更新站點的時候是直接覆蓋文件，然後重啓。這樣會造成請求中斷，如果是核心邏輯的請求中斷，勢必會影響數據的一致性，比如交易，訂單等，後果比較嚴重。
動態加減機器，比如某個站點訪問量大，要新增機器，那就需要修改 Nginx 的配置，然後 reload ，雖然 reload 很快，但是還是會有一瞬間的請求中斷。

所以我們在不需要重啓 Nginx 的基礎上，動態修改 Nginx 的配置，將是需求。ngx_dynamic_upstream 模塊很好的實現了上述功能。

模塊下載、解壓

wget -O /usr/local/src/ngx_dynamic_upstream.zip https://github.com/cubicdaiya/ngx_dynamic_upstream/archive/master.zip
unzip -D ngx_dynamic_upstream.zip

本模塊 Github 學習地址：https://github.com/cubicdaiya/ngx_dynamic_upstream

環境配置

將上述模塊進行統計的環境配置，然後編譯安裝。

cd /usr/local/src/nginx-1.14.2

./configure --prefix=/etc/nginx --sbin-path=/usr/sbin/nginx --modules-path=/usr/lib64/nginx/modules --conf-path=/etc/nginx/nginx.conf --error-log-path=/var/log/nginx/error.log --http-log-path=/var/log/nginx/access.log --pid-path=/var/run/nginx.pid --lock-path=/var/run/nginx.lock --http-client-body-temp-path=/var/cache/nginx/client_temp --http-proxy-temp-path=/var/cache/nginx/proxy_temp --http-fastcgi-temp-path=/var/cache/nginx/fastcgi_temp --http-uwsgi-temp-path=/var/cache/nginx/uwsgi_temp --http-scgi-temp-path=/var/cache/nginx/scgi_temp --user=nginx --group=nginx --with-compat --with-file-aio --with-threads --with-http_addition_module --with-http_auth_request_module --with-http_dav_module --with-http_flv_module --with-http_gunzip_module --with-http_gzip_static_module --with-http_mp4_module --with-http_random_index_module --with-http_realip_module --with-http_secure_link_module --with-http_slice_module --with-http_ssl_module --with-http_stub_status_module --with-http_sub_module --with-http_v2_module --with-mail --with-mail_ssl_module --with-stream --with-stream_realip_module --with-stream_ssl_module --with-stream_ssl_preread_module --with-cc-opt='-O2 -g -pipe -Wall -Wp,-D_FORTIFY_SOURCE=2 -fexceptions -fstack-protector-strong --param=ssp-buffer-size=4 -grecord-gcc-switches -m64 -mtune=generic -fPIC' --with-ld-opt='-Wl,-z,relro -Wl,-z,now -pie' --add-module=/usr/local/src/ngx_cache_purge-2.3 --add-module=/usr/local/src/nginx_upstream_check_module-master/ --add-module=/usr/local/src/nginx-goodies-nginx-sticky-module-ng-08a395c66e42/ --add-module=/usr/local/src/ngx_dynamic_upstream-master  --add-module=/usr/local/src/traffic-accounting-nginx-module-master

編譯加載

cd /usr/local/src/nginx-1.14.2
make -j2
cp /usr/sbin/nginx /usr/sbin/nginx.bak #備份
cp /opt/nginx-1.14.2/objs/nginx /usr/sbin/nginx #替換
systemctl restart nginx #重啓 nginx 服務
nginx -t #檢查配置文件
nginx -V #查看nginx環境
nginx -s reload #重載配置文件

我們直接通過 systemctl restart nginx 多少會影響到正常業務使用。所以推薦使用 Nginx 平滑升級。

Basic 安全認證

如果直接將 Nginx 訪問地址暴露出去，我們的服務配置全部可見，多少是有些不安全的。所以我們可以簡單的配置一下 Basic 認證，將陌生訪問者擋在外面。

yum -y install httpd-tools
htpasswd -c /etc/nginx/passwd.db pgy
#輸入密碼

# 使用示例
location / {
    auth_basic  "show me pass";
    auth_basic_user_file /etc/nginx/passwd.db;
}

有朋自遠方來，不亦樂乎？
爲提供更好的知識分享，歡迎提出建議、指正問題，博客：風流三月1，微信號是 pgy1607974129 ，公衆號是“ Ygo 工作室”。

關注公衆號，一起進步，一起成長。

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Nginx ,Apache ,Tomcat 的簡單比較

Nginx

Apache

Tomcat

Nginx官方提供了Yum源安裝

添加源

安裝 Nginx

啓動 Nginx 並設置開機自動運行

添加第三方擴展模塊

預處理安裝環境

可編譯 Nginx 下載

第三方模塊下載

健康檢查

模塊下載、解壓

檢查規則配置示例：

清除緩存

模塊下載、解壓

緩存配置方式

緩存清除方式

Session保持

模塊下載、解壓

sticky使用方式

sticky 配置規則

吞吐量計算

模塊下載、解壓

動態擴容、縮容

模塊下載、解壓

環境配置

編譯加載

Basic 安全認證

DAPPER 事務 TRANSACTION

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