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Nginx 基础知识

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Nginx基础

1.Http协议概述

HTTP全称HyperText Transfer Protocol中文名为超文本传输协议
1.什么是超文本?
包含有超链接(Link)和各种多媒体元素标记的文本。这些超文本文件彼此链接，形成网状(Web)，因此又被称为网页(Web Page)。这些链接使用URL表示。最常见的超文本格式是超文本标记语言HTML。
3.那超文本传输http协议是什么?
是一种按照URL指示，将超文本文档从一台主机(Web服务器)传输到另一台主机(浏览器)的应用层协议，以实现超链接的功能。

Http工作原理
http的短连接：建立一次tcp的连接，发起一次http的请求，结束，tcp断开。
http的长连接：建立一次tcp的连接，发起多次http的请求，结束，tcp端口。
Http请求响应

1.http请求报文的方法

get     # 获得请求文件信息的数据内容（下载）
post    # 用户提交数据至服务器端存储（上传）

Request URL:http://10.0.0.7/index.html # 请求的URL
Request Method:GET                     # 请求的方法
Status Code:200 OK                     # 当前的状态
Remote Address:10.0.0.7:80             # 远程的主机

2.http返回状态码(Status-Code), 以3位数字组成

200     成功
301     永久重定向(redirect) 
302     临时重定向(redirect) 
304     浏览器缓存
403     请求不到首页，权限被拒绝
404     资源找不到
500     服务器内部错误，程序代码错误
502     找不到后端的资源
504     请求超时

3.用户访问网站携带的参数，以及服务端返回的参数

//1.概况
Request URL: http://10.0.0.7/index.html         # 请求的URL地址
Request Method: GET                             # 请求的方法(获取)
Status Code: 304 Not Modified                   # 返回的状态
Remote Address: 10.0.0.7:80                     # 请求的地址

//2.客户端请求的头部信息
Accept: text/html,                              # 请求的类型
Accept-Encoding: gzip, deflate                  # 是否进行压缩
Accept-Language: zh-CN,zh;q=0.9                 # 请求的语言
Cache-Control: max-age=0                        # 缓存
Connection: keep-alive                          # TCP长连接
Host: www.oldboyedu.com                         # 请求的域名
If-Modified-Since: Fri, 04 May 2018 08:13:44 GMT# 修改的时间
If-None-Match: "a49-56b5ce607fe00"              # 标记
Upgrade-Insecure-Requests:1                     # 在http和https之间起的一个过渡作用
User-Agent: Mozilla/5.0                         # 请求浏览器的工具
"=== 请求一个空行 ==="
"=== 请求内容主体 ==="

//3.服务端响应的头部信息
HTTP/1.1 304 Not Modified                       # 返回服务器的http协议，状态码
Date: Fri, 14 Sep 2018 09:14:28 GMT             # 返回服务器的时间
Server: Apache/2.4.6 (CentOS) PHP/5.4.16        # 返回服务器使用的软件（Apache php）
Connection: Keep-Alive                          # TCP长连接
Keep-Alive: timeout=5, max=100                  # 长连接的超时时间
ETag: "a49-56b5ce607fe00"                       # 验证客户端标记
"=== 返回一个空行 ==="
"=== 返回内容主体 ==="

4.Http相关术语pv、ip、uv 假设公司有一座大厦，大厦有100人，每个人有一台电脑和一部手机，上网都是通过nat转换出口，每个人点击网站2次, 请问对应的pv,uv,ip分别是多少

PV：页面浏览量, 400
uv：独立的客户, 200
ip：独立IP, 1个
Http访问流程

http协议原理

1.用户输入域名->浏览器跳转->DNS解析( 递归查询 | 迭代查询 )
    客户端向服务端发起查询->递归查询
    服务端向服务端发起查询->迭代查询
2.由浏览器向服务端发起TCP连接（三次握手）
    客户端  -->请求包连接-syn=1 seq=x           服务端
    服务端  -->向应客户端syn=1 ack=x+1 seq=y    客户端
    客户端  -->建立连接  ack=y+1 seq=x+1        服务端
3.客户端发起http请求：
    1.请求的方法是什么： Get 获取
    2.请求的Host主机是： www.oldboyedu.com
    3.请求的资源是什么： /index.html
    4.请求的端口是什么： 默认http是80  https 443
    5.请求携带的参数是： 属性（请求的类型、压缩、认证、等等）
    6.请求最后的空行
4.服务端响应的内容是
    1.服务端响应使用的WEB服务软件
    2.服务端响应请求文件的类型
    3.服务端响应请求的文件是否进行压缩
    4.服务端响应请求的主机是否进行长连接
5.客户端向服务端发起TCP断开（四次挥手）
    客户端  --> 断开请求 fin=1 seq=x           -->      服务端
    服务端  --> 响应断开 fin=1 ack=x+1 seq=y   -->      客户端
    服务端  --> 断开连接 fin=1 ack=x+1 seq=z   -->      客户端
    客户端  --> 确认断开 fin=1 ack=z+1 seq=sj  -->      服务端

用户访问网站整体流程

1.客户端发起http请求，请求会先抵达前端的防火墙
2.防火墙识别用户身份，正常的请求通过内部交换机通过tcp连接后端的负载均衡，传递用户的http请求
3.负载接收到请求，会根据请求的内容进行下发任务，通过tcp连接后端的web，然发用户的http请求
4.web接收到用户的http请求后，会根据用户请求的内容进行解析，解析分为如下：
    静态请求:由web服务器向nfs建立tcp连接，获取对应的图片，最后返回给负衡（负载均衡->防火墙->用户）
    动态请求:有web向后端的动态程序建立TCP连接，将用户的动态http请求传递态程序->由动态程序进行解析 
5.动态程序在解析的过程中，如果碰到查询数据库的请求，则优先和缓存建立tcp接，然后缓存服务发起http的查询
6.如果缓存没有对应的数据，动态程序再次向数据库建立tcp的连接，然后发起查作。
7.由数据库返回->动态程序->缓存->web服务->负载均衡->防火墙->用户。

用户访问网站流程面试时需注意:

1.按照五层架构模型回答 CDN层->负载层->WEB层->存储层->缓存层->数据库层
同时需要注意, 每一层都有对应的缓存机制

2.Nginx基本简述

  • Nginx是一个开源且高性能、可靠的HttpWeb服务、代理服务。

    • 开源: 直接获取源代码
    • 高性能: 支持海量并发
    • 可靠: 服务稳定

  • 1.常见的 HTTP Web服务

    • Httpd 由Apache基金会
    • IIS 微软服务器版
    • GWS Google开发
    • Openrestry 基于nginx+lua
    • Tengline 淘宝基于Nginx开发
为什么选择 Nginx

  • 1.Nginx非常轻量

    • 1.功能模块少(源代码仅保留http与核心模块代码,其余不够核心代码会作为插件来安装)
    • 2.代码模块化（易读，便于二次开发，对于开发人员非常友好）

  • 2.互联网公司都选择Nginx

    • 1.Nginx技术成熟, 国内公司基本大规模使用
    • 2.适合当前主流架构趋势, 微服务、云架构、中间层
    • 3.统一技术栈, 降低维护成本, 降低技术更新成本。

  • 3.Nginx采用Epool网络模型, Apache采用Select模型

    • Select: 当用户发起一次请求，select模型就会进行一次遍历扫描，从而导致性能低下。
    • Epool: 当用户发起请求，epool模型会直接进行处理，效率高效，并无连接限制。

3.Nginx快速安装

  • Nginx软件安装的方式有很多种
    • 1.源码编译=>Nginx (1.版本随意 2.安装复杂 3.升级繁琐)
    • 2.epel仓库=>Nginx (1.版本较低 2.安装简单 3.配置不易读)
    • 3.官方仓库=>Nginx (1.版本较新 2.安装简单 3.配置易读)

1.安装Nginx软件所需依赖
基本安装包

[root@web ~]# yum install -y gcc gcc-c++ autoconf \
pcre pcre-devel make automake wget httpd-tools vim tree

2.配置nginx yum源[必须使用官方源]

[root@web ~]# vim /etc/yum.repos.d/nginx.repo
[nginx]
name=nginx repo
baseurl=http://nginx.org/packages/centos/7/$basearch/
gpgcheck=0
enabled=1

3.安装Nginx服务

[root@web ~]# yum install nginx -y

4.检查Nginx软件版本
[root@web ~]# nginx -v
nginx version: nginx/1.14.0
5.为了让大家更清晰的了解Nginx软件的全貌，可使用rpm -ql nginx查看整体的目录结构及对应的功能
6.通过nginx -v查看Nginx编译选项

4..Nginx配置文件

Nginx主配置文件/etc/nginx/nginx.conf是一个纯文本类型的文件，整个配置文件是以区块的形式组织的。一般，每个区块以一对大括号{}来表示开始与结束。

  • 1.CoreModule 核心模块

  • 2.EventModule 事件驱动模块

  • 3.HttpCoreModule http内核模块

  • 需了解扩展项

    • CoreModule层下可以有Event、HTTP
    • HTTP模块层允许有多个Server层, Server主要用于配置多个网站
    • Server层又允许有多个Location, Location主要用于定义网站访问路径
    • CoreModule核心模块
    • user www; #Nginx进程所使用的用户
    • worker_processes 1; #Nginx运行的work进程数量(建议与CPU数量一致或auto)
    • error_log /log/nginx/error.log #Nginx错误日志存放路径
    • pid /var/run/nginx.pid #Nginx服务运行后产生的pid进程号

  • events事件模块

events {          
    worker_connections  //每个worker进程支持的最大连接数
    use epool;          //事件驱动模型, epoll默认
}
  • http内核模块
//公共的配置定义在http{}
http {  //http层开始
...  
    //使用Server配置网站, 每个Server{}代表一个网站(简称虚拟主机)
    'server' {
        listen       80;        //监听端口, 默认80
        server_name  localhost; //提供服务的域名或主机名
        access_log host.access.log  //访问日志
        //控制网站访问路径
        'location' / {
            root   /usr/share/nginx/html;   //存放网站代码路径
            index  index.html index.htm;    //服务器返回的默认页面文件
        }
        //指定错误代码, 统一定义错误页面, 错误代码重定向到新的Locaiton
        error_page   500 502 503 504  /50x.html;
    }
    ...
    //第二个虚拟主机配置
    'server' {
    ...
    }
  
    include /etc/nginx/conf.d/*.conf;  //包含/etc/nginx/conf.d/目录下所有以.conf结尾的文件

}   //http层结束

5..Nginx配置网站

1.新增nginx配置文件

[root@web01 conf.d]# cat /etc/nginx/conf.d/game.conf 
server {
    listen 80;
    server_name game.opsxdev.com;

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

2.放置对应的源代码文件至指定的目录

[root@web01 conf.d]# mkdir /oldboy_code
[root@web01 conf.d]# cd /oldboy_code/
[root@web01 oldboy_code]# rz  html5.zip
[root@web01 oldboy_code]# unzip html5.zip
[root@web01 oldboy_code]# ls
ceshi  game  html5.zip  img  index.html  readme.txt

3.检查nginx的语法是否存在错误

[root@web01 oldboy_code]# nginx -t
nginx: the configuration file /etc/nginx/nginx.conf syntax is ok
nginx: configuration file /etc/nginx/nginx.conf test is successful

4.重载Nginx [reload|restart]

[root@web01 oldboy_code]# #nginx -s reload
[root@web01 oldboy_code]# systemctl reload nginx

5.如何访问对应的网站

1.通过服务器的IP直接访问(不推荐)
2.通过假域名方式访问(推荐方式)
Windows修改 C:\Windows\System32\drivers\etc\hosts
10.0.0.7   game.opsxdev.com
3.使用ping命令测试域名解析是否正常
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