Nginx(一)

2022/4/1 7:21:11

本文主要是介绍Nginx(一),对大家解决编程问题具有一定的参考价值,需要的程序猿们随着小编来一起学习吧!

网关中间件Nginx


一、Nginx核心概念
  • 什么是Nginx?

    Nginx 是高性能的 HTTP 和反向代理的服务器同时也是邮件代理服务器。

    官方地址:https://nginx.org/

  • 什么是反向代理服务器

    没有Nginx之前我们的请求是从客户端直接到后端服务,后端服务器响应后直接返回客户端,如图:

现在是Nginx代理后端服务器来接收客户端发送的请求,这就是Nginx的反向代理,如图:

二、Nginx的应用场景
  • 应用场景

    Nginx主要应用在集群系统中。

三、Nginx项目落地
  • 查询商品为例落地,启动两个实例,一个端口号:5000,另一个端口号为:5001,如图:

  • 查询商品的项目新建一个API控制器【ProductController】,代码如下:

       [Route("api/[controller]")]
        [ApiController]
        public class ProductController : ControllerBase
        {
            /// <summary>
            ///获取商品数据
            /// </summary>
            /// <returns></returns>
            [HttpGet]
            public IActionResult Get()
            {
                List<Product> list = new List<Product>() {
                 new Product(){
                    Name="手机",
                    Price = 1000
                 },
                 new Product(){
                    Name="笔记本电脑",
                    Price = 5000
                 },
                 new Product() {
                    Name="电视机",
                    Price = 5000
                 } 
               };
                System.Console.WriteLine("查询商品");
                return Ok(list);
            }
        }  
    
    
    
  • 新建一个商品领域模型类【Product】,代码如下:

       public class Product
        {
            /// <summary>
            /// 主键
            /// </summary>
            public Guid Id { get; set; } = Guid.NewGuid();
            /// <summary>
            /// 名称
            /// </summary>
            public string Name { get; set; }
            /// <summary>
            /// 价格
            /// </summary>
            public decimal Price { get; set; }
        }  
    
    
    

    启动后,如图:

    第一个实例:端口:5000

​ 第二个实例,端口:5001

  • Nginx使用的是Windows版为例,后期会出Linux版本,Windows使用的版本是:nginx-1.20.0,

    百度网盘盘下载地址:

    链接:https://pan.baidu.com/s/1IZ-GWD3Al_QwqsJ-is9HqA 提取码:g2wt

  • 添加配置文件信息

    修改Nginx配置文件信息 (nginx.conf),配置文件文件路径:\nginx-1.20.0\conf

    server {
            listen       80;
            server_name  localhost;  
            
            error_page   500 502 503 504  /50x.html;
            location = /50x.html {
                root   html;
            } 
             #代理
             location / {
    		     proxy_pass  http://Demo.Application;
    		 } 
        } 
        #负载均衡(分流配置)
    	upstream Demo.Application{
    	    server localhost:5000;
    	    server localhost:5001;
    	}
    
    
    
  • 启动 Nginx

    先进入Nginx根目录下

    cd nginx根目录下
    
    
    

  • 启动命令

    nginx.exe
    
    
    

  • 请求代理服务器,如图:

​ 刷新了三次请求Nginx服务器,请求结果,如图

四、Nginx的运行原理
  • Nginx是模块化设计,里面包括很多模块,其中核心模块:邮件模块、HTTP模块、事件模块

    如图:

  • 配置文件

    • 全局模块和事件模块 【核心模块】

      #全局模块
      #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;
      
      #事件模块  每一个请求,就是一个事件
      events {
          worker_connections  1024;
      }
      
      
      
      • HTTP模块

        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;
                #}
        
                 #代理
                 location / {
        		     proxy_pass  http://Demo.Application;
        		 }
                # 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;
                #}
            }
        
            #负载均衡(分流配置)
        	upstream Demo.Application{
        	    server localhost:5000;
        		server localhost:5001;
        	}
            # 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;
            #    }
            #}
        
        }
        
        
        
        
  • 通信过程 多进程模型

    • 如图:

    客户端将请求发送给Nginx ,由master转发给多个worke,然后由worke就会转发到我们的后端服务实例(5000,5001),这种形式我们就称之为 多进程模型。
    ![](https://www.www.zyiz.net/i/ll/?i=img_convert/cd7cbef90c1ca623779f3fcf943756b6.png)
    

    ​ 查看任务管理器有两个Nginx进程,一个是主进程,另一个是工作进程,主进程的作用:接收客户端发送过来的请求,然后主进程将请求给工作进程,工作进程负责和后端服务器连接。

    优点:

    1. 高效的利用CPU资源
    2. 其中的某个进程宕机了,可以分配个其他进程

    这个进程的数量可以在nginx配置文件中配置,代码如下:

    #配置nginx进程数量
    worker_processes  1;
    
    
    
  • 工作进程如何与后端服务器建立连接?

    是靠事件驱动(消息驱动)建立连接,如图:

优点:

1.  节约资源
2.  提升并发能力
  • HTTP虚拟主机,配置文件中的sever就是虚拟主机

    配置多个虚拟主机,可以代理多个应用。

  • 反向代理

    对应用代理就是反向代理。

    作用:

    1. 为了负载均衡
    2. 后端服务的安全性得到了保障,因为是暴露的nginx代理服务器的地址。
五、Nginx的负载均衡
  • 作用:

    将访问流量均分到指定的后端服务实例。

  • 配置文件代码,如下

      #负载均衡(分流配置)
    	upstream Demo.Application{
    	    server localhost:5000;
    		server localhost:5001;
    	}
    
    
    
  • 负载均衡算法 均分流量

    • 轮询算法 默认算法

      缺陷:

      • 请求堆积,会堆积一些请求在性能差的服务器上。

        方案:最小活跃数算法

    • 最小活跃数算法【自动识别请求能力 推荐】

      条件

      least_conn;

      配置代码如下:

      	upstream Demo.Application{
      	    least_conn;
              server localhost:5000;
      		server localhost:5001;
      	}
      
      
      
      • 原理:
        • 通过请求量来实现的 通过字典工具实现
          • 记录请求量
          • 判断请求量
          • 根据请求了的累计大小,在动态决定转发到哪个实例
    • 哈希一致性算法

      条件:

      ​ ip_hash

      配置代码如下:

      upstream Demo.Application{
      	    ip_hash;
              server localhost:5000;
      		server localhost:5001;
      	}
      
      
      

      ​ 优点:

      ​ 可以解决缓存命中率下降的问题。

      如果项目中的数据有缓存,用哈希一致性算法,如果项目数据没有缓存那么就用最小活跃数算法。

      ​ 原理:

      ​ 根据IP地址,基于hash算法然后取模得到的。

  • 负载均衡失败重试

    • 条件

      max_fails=2 fail_timeout=10s;

    • 代码如下:

      upstream Demo.Application{
      	    ip_hash;
              server localhost:5000 max_fails=2 fail_timeout=10s;
      		server localhost:5001 max_fails=2 fail_timeout=10s;
      	}
      
      
      

      如果5000由于某种原因宕机了,会重试2次并且失败超时的时间为10s,之后还是不能处理请求,则会转发到5001实例。

  • 备机

    • 条件

      backup

    • 代码如下

      upstream Demo.Application{
              server localhost:5000 max_fails=2 fail_timeout=10s;
      		server localhost:5002 backup;
      	}
      
      
      

      如果5000与5001实例由于某种原因都宕机了,那么请求会到 5002 来处理请求。【5002为备用实例,如果5000和5001 没有宕机,则不会访问5002】

      一致性哈希算法不支持备机。



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