Nginx日常應(yīng)用

IT那活兒發(fā)布于2023-01-11 13:19 / 3360人閱讀

Nginx日常應(yīng)用

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Nginx簡(jiǎn)介

1. 什么是Nginx

一個(gè)高性能的HTTP和反向代理服務(wù)器；
一個(gè)IMAP/POP3/SMTP代理服務(wù)器；
由lgor Sysoev為俄羅斯訪問量第二的Rambler.ru站點(diǎn)開發(fā)；
源代碼以類BSD許可證的形式發(fā)布；
以穩(wěn)定性、豐富的功能集、示例配置文件和低系統(tǒng)資源的消耗而聞名。

2. 為什么選擇Nginx

在高連接并發(fā)的情況下，Nginx是Apache服務(wù)器不錯(cuò)的替代品；
Nginx作為負(fù)載均衡服務(wù)器；
作為郵件代理服務(wù)器；
Nginx是一個(gè)安裝非常的簡(jiǎn)單，配置文件非常簡(jiǎn)潔，Bug非常少的服務(wù)器。

市場(chǎng)份額

Nginx架構(gòu)

一個(gè)master進(jìn)程和多個(gè)worker進(jìn)程；
master進(jìn)程用于管理worker進(jìn)程；
worker進(jìn)程處理基本網(wǎng)絡(luò)事件；
worker進(jìn)程是對(duì)等的，同等競(jìng)爭(zhēng)來自客戶端的請(qǐng)求；
worker進(jìn)程相互無影響，無需加鎖，且崩潰后可以快速重啟；
Nginx采用異常非阻塞方式處理請(qǐng)求（高并發(fā)的關(guān)鍵）；
模塊靜態(tài)編譯。

Nginx同redis類似都采用了io多路復(fù)用機(jī)制，每個(gè)worker都是一個(gè)獨(dú)立的進(jìn)程，不需要加鎖，所以省掉了鎖帶來的開銷，但每個(gè)進(jìn)程里只有一個(gè)主線程，通過異步非阻塞的方式來處理請(qǐng)求，即使處理千上萬個(gè)請(qǐng)求。

其次,采用獨(dú)立的進(jìn)程，可以讓互相之間不會(huì)影響，一個(gè)進(jìn)程退出后，其它進(jìn)程還在工作，服務(wù)不會(huì)中斷，master進(jìn)程則很快啟動(dòng)新的worker進(jìn)程。當(dāng)然，worker進(jìn)程的異常退出，肯定是程序有bug了，異常退出，會(huì)導(dǎo)致當(dāng)前worker.上的所有請(qǐng)求失敗，不過不會(huì)影響到所有請(qǐng)求，所以降低了風(fēng)險(xiǎn)。

每個(gè)worker的線程可以把一個(gè)cpu的性能發(fā)揮到極致。所以worker數(shù)和服務(wù)器的cpu數(shù)相等是最為適宜的。設(shè)少了會(huì)浪費(fèi)cpu,設(shè)多了會(huì)造成cpu頻繁切換上下文帶來的損耗。

模塊化

1. 模塊化體系結(jié)構(gòu)

核心+擴(kuò)展；
KISS(Keep it simple,stupid)；
更好的擴(kuò)展性。

2. 模塊分類

event module---獨(dú)立于 OS的時(shí)間處理機(jī)制的框架，及提供了各具體事件處理；
phase handler---handler模塊，負(fù)責(zé)處理客戶端請(qǐng)求并產(chǎn)生待響應(yīng)內(nèi)容；
output filter---filter模塊，負(fù)責(zé)對(duì)輸出的內(nèi)容進(jìn)行處理；
upstream---實(shí)現(xiàn)反向代理的功能，將真正的請(qǐng)求轉(zhuǎn)發(fā)到后端服務(wù)器上，并從后端服務(wù)器上讀取響應(yīng)，發(fā)回客戶端；
load-balancer---負(fù)載均衡模塊。

模塊化安裝

1. 編譯安裝

./configure --prefix=/data/nginx --with-http_realip_module -
-with-http_sub_module --with-http_flv_module --with-
http_dav_module --with-http_gzip_static_module --with-
http_stub_status_module --with-http_addition_module --with-
http_ssl_module

2. 模塊化

--with-http_realip_module
主要功能是在nginx訪問日志中去除代理IP，顯示客戶的真實(shí)IP；一般用于統(tǒng)計(jì)客戶地域，以及是否有流量攻擊。
--with-http_sub_module
該模塊是一個(gè)過濾器，通過將一個(gè)指定的字符串替換為另一個(gè)字符串來修改響應(yīng)。
--with-http_flv_module
啟用ngx_http_flv_module支持（提供尋求內(nèi)存使用基于時(shí)間的偏移量文件）。
--with-http_dav_module
啟用ngx_http_dav_module支持（增加PUT,DELETE,MKCOL：創(chuàng)建集合,COPY和MOVE方法）。
--with-http_gzip_static_module
在線實(shí)時(shí)壓縮輸出數(shù)據(jù)流。
--with-http_stub_status_module
用于日常nginx運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控，如：當(dāng)前活動(dòng)連接數(shù)，請(qǐng)求、響應(yīng)、空閑等連接數(shù)。
--with-http_addition_module
啟用ngx_http_addition_module支持（作為一個(gè)輸出過濾器，支持不完全緩沖，分部分響應(yīng)請(qǐng)求）。
--with-http_ssl_module
啟用ngx_http_ssl_module支持（使支持https請(qǐng)求，需已安裝openssl）。
--with-ipv6
啟用ipv6支持。

配置文件

1. Main模塊

#user cmpweb;

worker_processes 4; #worker進(jìn)程的數(shù)量，每個(gè)worker都可以并發(fā)處理多個(gè)請(qǐng)求，與CPU核數(shù)一致即可發(fā)揮最大性能。

worker_cpu_affinity 00000001 00000010 00000100 00001000; #該參數(shù)表示開啟四個(gè)進(jìn)程(默認(rèn)沒有開啟)，每個(gè)進(jìn)程對(duì)應(yīng)每一個(gè)CPU內(nèi)核，以充分利用多核CPU資源。

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

2. events 模塊

Events  {
use epoll; #Nginx事件驅(qū)動(dòng)器模型：linux采用epoll類型， kqueue一般用于FreeBSD系統(tǒng)
worker_connections  8192; #Nginx每個(gè)進(jìn)程的最大連接數(shù)，即接收前端的最大請(qǐng)求數(shù)
}

3. http模塊

http {
include       mime.types; #文件擴(kuò)展名與文件類型映射表
default_type  application/octet-stream; #定義nginx能識(shí)別的網(wǎng)絡(luò)資源類型，默認(rèn)為text/plain
log_format  main $remote_addr|$remote_user|[$time_local]|"$request"|
$status|$body_bytes_sent|"$http_referer"|
"$http_user_agent"|"$http_x_forwarded_for"|
‘$upstream_addr|$upstream_response_time|$request_time’; #設(shè)置輸出日志格式，各參數(shù)之間采用豎線隔離，方便后期對(duì)日志檢索，設(shè)置為main類型
access_log  logs/access.log main; #采用main類型來記錄access日志
server_tokens off; #隱藏nginx的版本信息
sendfile        on; #開啟高效文件傳輸模式
keepalive_timeout  65; # http連接超時(shí)時(shí)間，經(jīng)觀察文件上傳一般在60s內(nèi)完成
gzip  on; #開啟文件壓縮，大幅提高頁面加載速度
}

4. server模塊

server {
listen 8003; 
#虛擬主機(jī)IPV4服務(wù)端口
listen [::]:8003 ; 
#虛擬主機(jī)IPV6服務(wù)端口
server_name 10.113.158.219; 
#虛擬主機(jī)名稱
server_name [2409:8062:0804::0:3:0:0066]; 
#虛擬主機(jī)對(duì)應(yīng)IPV6名稱
location /iotportal { 
#表示匹配訪問的目錄
proxy_buffer_size 256k; 
#代理緩沖區(qū)大小
proxy_buffers 32 64k; 
#代理緩沖區(qū)數(shù)量
proxy_busy_buffers_size 256k; 
#同時(shí)傳輸?shù)娇蛻舳说腷uffer數(shù)量
#避免寫入磁盤
proxy_connect_timeout 120; 
# nginx連接到后端服務(wù)器的連接超時(shí)時(shí)間
proxy_send_timeout 120; 
#發(fā)送請(qǐng)求給upstream服務(wù)器的超時(shí)時(shí)間
proxy_read_timeout 240; 
#從后端服務(wù)器讀超時(shí)時(shí)間
proxy_pass http://iotportal; 
#被代理服務(wù)器的地址，包含傳輸協(xié)議、主機(jī)名稱或IP地址、端口號(hào)等要素
proxy_set_header Proxy-Client-IP 
$remote_addr; 
#代理服務(wù)器客戶端地址
proxy_set_header Host 
$host:$server_port; 
#轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器地址及端口
}
location /api {…….}
location /dist {…….}
}

Log_format日志格式輸出

$remote_addr 客戶端地址 211.28.65.253
$remote_user 客戶端用戶名稱 --
$time_local 訪問時(shí)間和時(shí)區(qū) 18/Jul/2012:17:00:01 +0800
$request 請(qǐng)求的URI和HTTP協(xié)議 "GET /article-10000.html HTTP/1.1"
$http_host 請(qǐng)求地址，即瀏覽器中你輸入的地址（IP或域名） www.wang.com 218.205.252.13
$status HTTP請(qǐng)求狀態(tài) 200
$upstream_status upstream狀態(tài) 200
$body_bytes_sent 發(fā)送給客戶端文件內(nèi)容大小 1547
$http_referer url跳轉(zhuǎn)來源 http://218.205.252.13:8003/iotportal/frm/template/cs
s/template-iot.css
$http_user_agent 用戶終端瀏覽器等信息
例如：瀏覽器、手機(jī)客戶端等 "Mozilla/4.0 (compatible; MSIE 8.0; Windows NT 5.1; Trident/4.0; SV1; GTB7.0; .NET4.0C;
$http_x_forwarded_for 當(dāng)前端有代理服務(wù)器時(shí)
$upstream_addr 后臺(tái)upstream的地址，即真正提供服務(wù)的主機(jī)地址 218.205.252.13:8003
$request_time 整個(gè)請(qǐng)求的總時(shí)間 0.031
$upstream_response_time 請(qǐng)求過程中，upstream響應(yīng)時(shí)間 0.035

access日志輸出內(nèi)容

日志分析

1. remote_addr字段統(tǒng)計(jì)分析

2. upstream_status字段統(tǒng)計(jì)分析

分析方法：

cat access.2020-10-27.log |grep -v "200" |awk -F | {print $5,$10} | sort | uniq -c |sort -n -r

分析結(jié)果：

48 499 10.113.158.216:28191
46 499 10.113.158.217:28191
6 404 10.113.158.217:28191
3 404 10.113.158.216:28191
2 500 10.113.158.216:28191
2 404 -
2 403 -
1

結(jié)論：

10.113.158.216/217兩臺(tái)服務(wù)器上的api存在大量主動(dòng)斷連現(xiàn)場(chǎng)，經(jīng)排查nginx認(rèn)為是不安全的連接，主動(dòng)拒絕了客戶端的連接；配置參數(shù) proxy_ignore_client_abort on；讓代理服務(wù)端不主動(dòng)關(guān)閉客戶端連接。

3. upstream_addr字段統(tǒng)計(jì)(后端服務(wù)訪問量)

根據(jù)訪問趨勢(shì)圖，重點(diǎn)保障業(yè)務(wù)高峰期資源使用狀態(tài)，提前有效防范故障發(fā)生。

4. request_time字段統(tǒng)計(jì)(后端服務(wù)請(qǐng)求時(shí)間)

根據(jù)請(qǐng)求趨勢(shì)圖，及時(shí)處理后端超時(shí)服務(wù)。

本文作者：高智飛（上海新炬王翦團(tuán)隊(duì)）

本文來源：“IT那活兒”公眾號(hào)

云服務(wù)器 GPU云服務(wù)器 nginx高級(jí)應(yīng)用日常日常工作日常運(yùn)維

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