Nginx是一款轻量级的Web 服务器/反向代理服务器及电子邮件（IMAP/POP3）代理服务器，在BSD-like 协议下发行。其特点是占有内存少，并发能力强，事实上nginx的并发能力在同类型的网页服务器中表现较好。本篇文章主要介绍nginx复杂均衡配置，以及配置过程中遇到的一些问题。负载用的实例以docker为主。
Nginx是一款轻量级的Web 服务器/反向代理服务器及电子邮件（IMAP/POP3）代理服务器，在BSD-like 协议下发行。其特点是占有内存少，并发能力强，事实上nginx的并发能力在同类型的网页服务器中表现较好。
本篇文章主要介绍nginx复杂均衡配置，以及配置过程中遇到的一些问题。负载用的实例以docker为主。
v安装nginx
yum -y install nginx
注意：若在这一步，遇到错误提示 没有可用软件包 nginx。 ，可以看看文章《yum install nginx-没有可用软件包 nginx。》提供了详细的解决办法。
安装完毕查一下nginx版本号 nginx -v
顺便通过 rpm -ql nginx 查看nginx的安装目录。/etc/nginx主要都是配置文件，/var/log/nginx主要都是nginx相关日志。
图片来源于网络，侵删。
启动 Nginx ： systemctl start nginx
若开启了防火墙，可以先关闭防火墙。 systemctl stop firewalld
设置nginx自动启动： systemctl enable nginx
启动nginx: systemctl start nginx
关闭nginx： systemctl stop nginx
重启nginx： systemctl restart nginx
查看nginx： systemctl status nginx
查看nginx失败原因： systemctl status nginx.service 或者 journalctl -xe 。这个很有用，在配置nginx.conf时配错了，启动nginx起不来，可以通过这个命令查看。
v详解nginx.conf
其实我们常说的Nginx负载均衡配置，Nginx负载均衡配置。 一般主要就是配置nginx.conf。
2.0 nginx.conf默认配置
# For more information on configuration, see:# * Official English Documentation: * Official Russian Documentation: nginx;worker_processes auto;error_log /var/log/nginx/error.log;pid /run/nginx.pid;# Load dynamic modules. See /usr/share/doc/nginx/README.dynamic.include /usr/share/nginx/modules/*.conf;events { worker_connections 1024;}http { 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 /var/log/nginx/access.log main; sendfile on; tcp_nopush on; tcp_nodelay on; keepalive_timeout 65; types_hash_max_size 2048; include /etc/nginx/mime.types; default_type application/octet-stream; # Load modular configuration files from the /etc/nginx/conf.d directory. # See # for more information. include /etc/nginx/conf.d/*.conf; server { listen 80 default_server; listen [::]:80 default_server; server_name _; root /usr/share/nginx/html; # Load configuration files for the default server block. include /etc/nginx/default.d/*.conf; location / { } error_page 404 /404.html; location = /404.html { } error_page 500 502 503 504 /50x.html; location = /50x.html { } }# Settings for a TLS enabled server.## server {# listen 443 ssl http2 default_server;# listen [::]:443 ssl http2 default_server;# server_name _;# root /usr/share/nginx/html;## ssl_certificate "/etc/pki/nginx/server.crt";# ssl_certificate_key "/etc/pki/nginx/private/server.key";# ssl_session_cache shared:SSL:1m;# ssl_session_timeout 10m;# ssl_ciphers HIGH:!aNULL:!MD5;# ssl_prefer_server_ciphers on;## # Load configuration files for the default server block.# include /etc/nginx/default.d/*.conf;## location / {# }## error_page 404 /404.html;# location = /404.html {# }## error_page 500 502 503 504 /50x.html;# location = /50x.html {# }# }}View Code
2.1 nginx.conf文件目录
... #全局块events { #events块 ...}http #http块{ ... #http全局块 server #server块 { ... #server全局块 location [PATTERN] #location块 { ... } location [PATTERN] { ... } } server { ... } ... #http全局块}2.2 nginx.conf详解：
######Nginx配置文件nginx.conf中文详解######定义Nginx运行的用户和用户组user www www;#nginx进程数，建议设置为等于CPU总核心数。worker_processes 8; #全局错误日志定义类型，[ debug | info | notice | warn | error | crit ]error_log /usr/local/nginx/logs/error.log info;#进程pid文件pid /usr/local/nginx/logs/nginx.pid;#指定进程可以打开的最大描述符：数目#工作模式与连接数上限#这个指令是指当一个nginx进程打开的最多文件描述符数目，理论值应该是最多打开文件数（ulimit -n）与nginx进程数相除，但是nginx分配请求并不是那么均匀，所以最好与ulimit -n 的值保持一致。#现在在linux 2.6内核下开启文件打开数为65535，worker_rlimit_nofile就相应应该填写65535。#这是因为nginx调度时分配请求到进程并不是那么的均衡，所以假如填写10240，总并发量达到3-4万时就有进程可能超过10240了，这时会返回502错误。worker_rlimit_nofile 65535;events{ #参考事件模型，use [ kqueue | rtsig | epoll | /dev/poll | select | poll ]; epoll模型 #是Linux 2.6以上版本内核中的高性能网络I/O模型，linux建议epoll，如果跑在FreeBSD上面，就用kqueue模型。 #补充说明： #与apache相类，nginx针对不同的操作系统，有不同的事件模型 #A）标准事件模型 #Select、poll属于标准事件模型，如果当前系统不存在更有效的方法，nginx会选择select或poll #B）高效事件模型 #Kqueue：使用于FreeBSD 4.1+, OpenBSD 2.9+, NetBSD 2.0 和 MacOS X.使用双处理器的MacOS X系统使用kqueue可能会造成内核崩溃。 #Epoll：使用于Linux内核2.6版本及以后的系统。 #/dev/poll：使用于Solaris 7 11/99+，HP/UX 11.22+ (eventport)，IRIX 6.5.15+ 和 Tru64 UNIX 5.1A+。 #Eventport：使用于Solaris 10。 为了防止出现内核崩溃的问题， 有必要安装安全补丁。 use epoll; #单个进程最大连接数（最大连接数=连接数*进程数） #根据硬件调整，和前面工作进程配合起来用，尽量大，但是别把cpu跑到100%就行。每个进程允许的最多连接数，理论上每台nginx服务器的最大连接数为。 worker_connections 65535; #keepalive超时时间。 keepalive_timeout 60; #客户端请求头部的缓冲区大小。这个可以根据你的系统分页大小来设置，一般一个请求头的大小不会超过1k，不过由于一般系统分页都要大于1k，所以这里设置为分页大小。 #分页大小可以用命令getconf PAGESIZE 取得。 #[root@web001 ~]# getconf PAGESIZE #4096 #但也有client_header_buffer_size超过4k的情况，但是client_header_buffer_size该值必须设置为"系统分页大小"的整倍数。 client_header_buffer_size 4k; #这个将为打开文件指定缓存，默认是没有启用的，max指定缓存数量，建议和打开文件数一致，inactive是指经过多长时间文件没被请求后删除缓存。 open_file_cache max=65535 inactive=60s; #这个是指多长时间检查一次缓存的有效信息。 #语法:open_file_cache_valid time 默认值:open_file_cache_valid 60 使用字段:http, server, location 这个指令指定了何时需要检查open_file_cache中缓存项目的有效信息. open_file_cache_valid 80s; #open_file_cache指令中的inactive参数时间内文件的最少使用次数，如果超过这个数字，文件描述符一直是在缓存中打开的，如上例，如果有一个文件在inactive时间内一次没被使用，它将被移除。 #语法:open_file_cache_min_uses number 默认值:open_file_cache_min_uses 1 使用字段:http, server, location 这个指令指定了在open_file_cache指令无效的参数中一定的时间范围内可以使用的最小文件数,如果使用更大的值,文件描述符在cache中总是打开状态. open_file_cache_min_uses 1; #语法:open_file_cache_errors on | off 默认值:open_file_cache_errors off 使用字段:http, server, location 这个指令指定是否在搜索一个文件是记录cache错误. open_file_cache_errors on;} #设定http服务器，利用它的反向代理功能提供负载均衡支持http{ #文件扩展名与文件类型映射表 include mime.types; #默认文件类型 default_type application/octet-stream; #默认编码 #charset utf-8; #服务器名字的hash表大小 #保存服务器名字的hash表是由指令server_names_hash_max_size 和server_names_hash_bucket_size所控制的。参数hash bucket size总是等于hash表的大小，并且是一路处理器缓存大小的倍数。在减少了在内存中的存取次数后，使在处理器中加速查找hash表键值成为可能。如果hash bucket size等于一路处理器缓存的大小，那么在查找键的时候，最坏的情况下在内存中查找的次数为2。第一次是确定存储单元的地址，第二次是在存储单元中查找键 值。因此，如果Nginx给出需要增大hash max size 或 hash bucket size的提示，那么首要的是增大前一个参数的大小. server_names_hash_bucket_size 128; #客户端请求头部的缓冲区大小。这个可以根据你的系统分页大小来设置，一般一个请求的头部大小不会超过1k，不过由于一般系统分页都要大于1k，所以这里设置为分页大小。分页大小可以用命令getconf PAGESIZE取得。 client_header_buffer_size 32k; #客户请求头缓冲大小。nginx默认会用client_header_buffer_size这个buffer来读取header值，如果header过大，它会使用large_client_header_buffers来读取。 large_client_header_buffers 4 64k; #设定通过nginx上传文件的大小 client_max_body_size 8m; #开启高效文件传输模式，sendfile指令指定nginx是否调用sendfile函数来输出文件，对于普通应用设为 on，如果用来进行下载等应用磁盘IO重负载应用，可设置为off，以平衡磁盘与网络I/O处理速度，降低系统的负载。注意：如果图片显示不正常把这个改成off。 #sendfile指令指定 nginx 是否调用sendfile 函数（zero copy 方式）来输出文件，对于普通应用，必须设为on。如果用来进行下载等应用磁盘IO重负载应用，可设置为off，以平衡磁盘与网络IO处理速度，降低系统uptime。 sendfile on; #开启目录列表访问，合适下载服务器，默认关闭。 autoindex on; #此选项允许或禁止使用socke的TCP_CORK的选项，此选项仅在使用sendfile的时候使用 tcp_nopush on; tcp_nodelay on; #长连接超时时间，单位是秒 keepalive_timeout 120; #FastCGI相关参数是为了改善网站的性能：减少资源占用，提高访问速度。下面参数看字面意思都能理解。 fastcgi_connect_timeout 300; fastcgi_send_timeout 300; fastcgi_read_timeout 300; fastcgi_buffer_size 64k; fastcgi_buffers 4 64k; fastcgi_busy_buffers_size 128k; fastcgi_temp_file_write_size 128k; #gzip模块设置 gzip on; #开启gzip压缩输出 gzip_min_length 1k; #最小压缩文件大小 gzip_buffers 4 16k; #压缩缓冲区 gzip_http_version 1.0; #压缩版本（默认1.1，前端如果是squid2.5请使用1.0） gzip_comp_level 2; #压缩等级 gzip_types text/plain application/x-javascript text/css application/v配置nginx.conf
3.1 创建springboot工程，添加测试用的接口
/** * @author toutou * @date by 2020/11 * @des */@Slf4j@RestControllerpublic class IndexController { @GetMapping("/index") public Result index(HttpServletRequest req) { String ip = ""; try { InetAddress localHost = InetAddress.getLocalHost(); if (localHost != null && localHost.getHostAddress() != null) { String[] split = localHost.getHostAddress().split("\\."); if (split.length > 1) { ip = split[split.length - 1]; } } } catch (Exception ipe) { log.warn("Caught Exception when get ip", ipe); } String message = String.format("Server ip:%s; Server Port:%d;Local Port:%d", ip, req.getServerPort(), req.getLocalPort()); return Result.setSuccessResult(message); }}如果不会创建springboot工程的也没有关系，可以看看SpringBoot入门教程(一)详解intellij idea搭建SpringBoot，手把手教程。
3.2 如下图，先创建6个docker springboot实例
如果不会docker部署springboot的话，可以看看详解docker部署SpringBoot及如何替换jar包，手把手教程。
3.3 设置nginx.conf配置
user nginx;worker_processes auto;error_log /var/log/nginx/error.log;pid /run/nginx.pid;# Load dynamic modules. See /usr/share/doc/nginx/README.dynamic.include /usr/share/nginx/modules/*.conf;events { worker_connections 1024;}http { 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 /var/log/nginx/access.log main; sendfile on; tcp_nopush on; tcp_nodelay on; keepalive_timeout 65; types_hash_max_size 2048; include /etc/nginx/mime.types; default_type application/octet-stream; include /etc/nginx/conf.d/*.conf; server { listen 80 default_server; listen [::]:80 default_server; server_name _; root /usr/share/nginx/html; # Load configuration files for the default server block. include /etc/nginx/default.d/*.conf; location / { } error_page 404 /404.html; location = /404.html { } error_page 500 502 503 504 /50x.html; location = /50x.html { } } upstream hellolearn1 { server 127.0.0.1:8301; server 127.0.0.1:8302; server 127.0.0.1:8303; } server { listen 8080; server_name www.toutou.com; location / { proxy_pass proxy_set_header Host $host; proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr; proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for; } }}主要是在原有的nginx.conf配置文件中追加upstream块和server块。
客户端host配置
ip www.toutou.comip www.nginxconfig.comip api.nginxconfig.com
3.4 测试效果
3次请求分别命中了3个docker实例，这是因为上面配置文件upstream块中没有配置nginx负载均衡的分配方式，默认是轮询方式。
3.5 nginx负载分配方式：
3.5.1 轮询
默认方式，每个请求按时间顺序逐一分配到不同的后端服务器，如果后端服务器down掉，能自动剔除。虽然这种方式简便、成本低廉。但缺点是：可靠性低和负载分配不均衡。适用于图片服务器集群和纯静态页面服务器集群。
3.5.2 weight(权重分配)
指定轮询几率，权重越高，在被访问的概率越大，用于后端服务器性能不均的情况。
例子：
upstream hellolearn{ server 127.0.0.1:8001 weight=1; server 127.0.0.1:8002 weight=2; server 127.0.0.1:8003 weight=3;}当Nginx每收到6个请求，会把其中的1个转发给8001，把其中的2个转发给8002，把其中的3个转发给8003。
3.5.3 ip_hash
每个请求按访问ip的hash结果分配，这样每个访客固定访问一个后端服务器，可以解决session的问题。
例子：
upstream hellolearn{ ip_hash; server 127.0.0.1:8001; server 127.0.0.1:8002; server 127.0.0.1:8003;}3.5.4 fair（第三方）
按后端服务器的响应时间分配，响应时间短的优先分配，依赖第三方插件 nginx-upstream-fair，需要先安装。
例子：
upstream hellolearn{ fair; server 127.0.0.1:8001; server 127.0.0.1:8002; server 127.0.0.1:8003;}3.5.5 url_hash（第三方）
按访问url的hash结果来分配请求，使每个url定向到同一个后端服务器，后端服务器为缓存时比较有效。在upstream中加入hash语句，hash_method是使用的hash算法。
例子：
upstream hellolearn{ server 127.0.0.1:8001; server 127.0.0.1:8002; server 127.0.0.1:8003; hash $request_uri; hash_method crc32; }nginx 1.7.2版本后，已经集成了url hash功能，可直接使用，不要安装三方模块。 该信息来自网络，未亲测，感兴趣的朋友可以试试。
3.6 负载均衡调度中的状态
例子：
upstream hellolearn { server 127.0.0.1:8301 down; server 127.0.0.1:8302 backup; server 127.0.0.1:8303 max_fails=3 fail_timeout=30s;}注意：若访问nginx提示502的话，可以查看一下日志 less /var/log/nginx/error.log 。若发现提示Permission denied，输入命令 setsebool -P httpd_can_network_connect 1 即可解决。
v进阶配置
http块中可以有多个upstream块和server块，那么我们就来配置多个upstream块和server块看看什么效果。
4.1 nginx.conf中追加upstream块和server
user nginx;worker_processes auto;error_log /var/log/nginx/error.log;pid /run/nginx.pid;include /usr/share/nginx/modules/*.conf;events { worker_connections 1024;}http { log_format main '$remote_addr - $remote_user [$time_local] "$request" ' '$status $body_bytes_sent "$http_referer" ' '"$http_user_agent" "$http_x_forwarded_for"'; access_log /var/log/nginx/access.log main; sendfile on; tcp_nopush on; tcp_nodelay on; keepalive_timeout 65; types_hash_max_size 2048; include /etc/nginx/mime.types; default_type application/octet-stream; include /etc/nginx/conf.d/*.conf; server { listen 80 default_server; listen [::]:80 default_server; server_name _; root /usr/share/nginx/html; # Load configuration files for the default server block. include /etc/nginx/default.d/*.conf; location / { } error_page 404 /404.html; location = /404.html { } error_page 500 502 503 504 /50x.html; location = /50x.html { } } upstream hellolearn1 { server 127.0.0.1:8301; server 127.0.0.1:8302; server 127.0.0.1:8303; #server 192.168.118.137:8303; } server { listen 8080; server_name www.toutou.com; location / { proxy_pass proxy_set_header Host $host; proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr; proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for; } } upstream hellolearn2 { server 127.0.0.1:8304; server 127.0.0.1:8305; server 127.0.0.1:8306; } server { listen 8090; server_name www.nginxconfig.com; #负载到upstream hellolearn2 location / { proxy_pass proxy_set_header Host $host; proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr; proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for; } #匹配以/images/开头的任何查询并停止搜索，表示匹配URL时忽略字母大小写问题 location ^~ /sayhello/ { default_type 'text/plain'; return 200 "say hello."; } } server { listen 8099; server_name ~.*nginxconfig.com; #可以匹配所有请求 location / { default_type "text/html;charset=utf-8"; return 200 "<p style='color:red;'>我可以匹配所有请求</p>"; } #只有当用户请求是/时，才会使用该location下的配置 location = / { default_type "text/html;charset=utf-8"; return 404 "<p style='color:blue;font-weight: bold;'>只有根目录才能发现我</p>"; } #匹配任何以.red、.blue或者.black结尾的请求。 location ~* \.(red|blue|black)$ { default_type "text/html;charset=utf-8"; return 200 "<p>red or blue or black</p>"; } }}4.2 运行效果图
在nginx.conf末尾处中追加了一组upstream块和两组server块，其中两组server块共计包含5组location，上图中的5个演示效果，正是对应上末尾追加的5个location块的匹配规则的。
4.3 server_name的作用
server name 为虚拟服务器的识别路径。因此不同的域名会通过请求头中的HOST字段，匹配到特定的server块，转发到对应的应用服务器中去。
server_name与Host的匹配优先级：
首先选择所有字符串完全匹配的server_name。如：www.toutou.com
其次选择通配符在前面的server_name。如：*.toutou.com
其次选择通配符在后面的server_name。如：www.toutou.*
最后选择使用正在表达式才匹配的server_name。如：~^\.toutou\.com$
如果上面这些都不匹配
1、优先选择listen配置项后有default或default_server的
2、找到匹配listen端口的第一个server块
4.4 location匹配规则
location后面的这些 = 或者 ~ 具体是干嘛用的呢，分别介绍一下。
语法： location [=|~|~*|^~] /uri/ { … }
4.4.1 = 精确匹配路径，用于不含正则表达式的 uri 前，如果匹配成功，不再进行后续的查找。
4.4.2 ^~ 用于不含正则表达式的 uri； 前，表示如果该符号后面的字符是最佳匹配，采用该规则，不再进行后续的查找。
4.4.3 ~ 表示用该符号后面的正则去匹配路径，区分大小写。
4.4.4 ~* 表示用该符号后面的正则去匹配路径，不区分大小写。跟 ~ 优先级都比较低，如有多个location的正则能匹配的话，则使用正则表达式最长的那个。
v博客总结
Nginx能成为最受欢迎的web服务器之一，功能十分强大，还有很多功能值我们去学习。
其他参考/学习资料：
- Configuration Guide
- Nginx 从入门到实践，万字详解！
- Understanding the Nginx Configuration File Structure and Configuration Contexts
- Nginx location priority
- nginx.conf文件内容详解
- Nginx —— nginx服务的基本配置（nginx.conf文件的详解）
v源码地址
https://github.com/toutouge/javademosecond/tree/master/hellolearn
作 者：请叫我头头哥
出 处
关于作者：专注于基础平台的项目开发。如有问题或建议，请多多赐教！
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