7、综合架构详解-网站服务

1 HTTP协议简介

1.1 HTTP协议请求报文

HTTP请求报文共分为四个部分

1.1.1 请求行

请求行包含请求方法、请求信息、请求协议
GET index.html HTTP 1.1
请求方法：
1）GET，读/看
2）POST，写/提交
请求信息：
GET的默认请求信息是index.html（首页文件）
请求协议：
默认是http 1.1

HTTP 1.0

无状态：服务器不跟踪不记录请求过的状态

无连接：浏览器每次请求都需要建立tcp连接
无状态
对于无状态的特性可以借助cookie/session机制来做身份认证和状态记录
无连接
无连接导致的性能缺陷有两种：
1.无法复用连接
每次发送请求，都需要进行一次tcp连接（即3次握手4次挥手），使得网络的利用率非常低
2.队头阻塞
http1.0规定在前一个请求响应到达之后下一个请求才能发送，如果前一个阻塞，后面的请求也给阻塞的

HTTP 1.1

长连接：新增Connection字段，可以设置keep-alive值保持连接不断开

管道化：基于上面长连接的基础，管道化可以不等第一个请求响应继续发送后面的请求，但响应的顺序还是按照请求的顺序返回

缓存处理：新增字段cache-control

断点传输

长连接
http1.1默认保持长连接，数据传输完成保持tcp连接不断开,继续用这个通道传输数据
管道化
基于长连接的基础，我们先看没有管道化请求响应：
tcp没有断开，用的同一个通道
请求1 > 响应1 --> 请求2 > 响应2 --> 请求3 > 响应3
管道化的请求响应：
请求1 --> 请求2 --> 请求3 > 响应1 --> 响应2 --> 响应3
即使服务器先准备好响应2,也是按照请求顺序先返回响应1
虽然管道化，可以一次发送多个请求，但是响应仍是顺序返回，仍然无法解决队头阻塞的问题。
缓存处理
当浏览器请求资源时，先看是否有缓存的资源，如果有缓存，直接取，不会再发请求，如果没有缓存，则发送请求通过设置字段cache-control来控制
断点传输
在上传/下载资源时，如果资源过大，将其分割为多个部分，分别上传/下载，如果遇到网络故障，可以从已经上传/下载好的地方继续请求，不用从头开始，提高效率。
在 Header 里两个参数实现的，客户端发请求时对应的是 Range 服务器端响应时对应的是 Content-Range

HTTP 2.0

二进制分帧

多路复用：在共享TCP链接的基础上同时发送请求和响应

头部压缩

服务器推送：服务器可以额外的向客户端推送资源，而无需客户端明确的请求

二进制分帧
将所有传输的信息分割为更小的消息和帧,并对它们采用二进制格式的编码
多路复用
基于二进制分帧，在同一域名下所有访问都是从同一个tcp连接中走，http消息被分解为独立的帧，乱序发送，服务端根据标识符和首部将消息重新组装起来

1.1.2 请求头

Accept: image/gif,image/jpeg           #接受什么类型的文件
Accept-Language: zh-cn                 #接受什么类型的语言
Host: www.baidu.com                    #www（主机）、mail（邮件）、bbs（论坛）是主域名的子域名。
HTTP-User-Agent: firefox IE Chrome     #用户终端

1.1.3 空行

用于隔开请求头和请求主体

1.1.4 请求主体

使用get方法时，没有请求主体信息
使用post方法时，具有请求主体信息

1.2 HTTP协议响应报文

1.2.1 起始行

HTTP/1.1 200 OK
响应的状态码

状态码	描述
200 - OK	返回成功
301 - Moved Permanently	资源永久移动到新的位置，并且这个响应默认情况下会被缓存，只有在第一次的时候，才会去真正的发起第一个请求，后面的都会被缓存起来，直接跳转到 redirect 的请求。例如www.360buy.com跳转到www.jd.com
302 - Moved Temporarily	临时跳转请求，默认情况下不会缓存。
403 - Forbidden	禁止访问，虽然请求合法，但是服务器侧拒绝了用户的请求。此类问题一般为权限配置不当导致
404 - Not Found	请求的内容在服务器上不存在
500 - Internal Server Error	内部服务器错误，服务器遇到了意想不到的情况，不能完成用户请求。一般为内部程序代码有问题，或程序服务的文件权限不正确。
502 - Bad Gateway	代理服务器请求后端时，后端不可用或无响应。通常是反向代理服务器下面的节点出问题，反向代理无法与后面的web服务器建立联系。服务器PHP没启动会导致此问题。
503 - Service Unavailable	服务当前不可用，可能是服务器超载或停机维护，或者是反向代理后面没有能够提供服务的节点
504 - Gateway Timeout	网关超时，网关代理服务器请求后端时，后端没有在规定的时间内完成处理请求。多数是服务器过载导致

1.2.2 响应头部

Server: nginx/1.6.2                           #使用什么服务响应
Date: Wed 11 Mar 2015 09:33:17 GMT
Content-Type: Type txt/html
charset=utf-8
Vary: Accept-Encoding

1.2.3 空行

用于分隔响应头和响应主体

1.2.4 响应主体

具体html文档内容

1.3 HTTP协议资源

URL 统一资源定位符
URI 统一资源标识符

1.3.1 网站页面静态资源

没有后台数据库，不含程序（PHP、JSP、ASP等），不可交互的资源。如纯文本、图片、视频、音频等。
特点：
1）网页内容固定不变，容易被搜索引擎收录
2）没有数据库的支持，制作和维护工作量大
3）交互性差，在程序功能实现方面有较大限制
4）对于用户的请求，服务器直接从磁盘文件系统上返回数据，不用做任何解析

1.3.2 网站页面动态资源

一般以数据库技术为基础，可以实现与用户的交互，常见扩展名后缀：asp、aspx、php、js、do、cgi等。
特点：
1）采用动态资源可以实现更多功能，如用户注册、用户登录、在线调查、投票、订单处理、发博文等
2）动态资源页面会出现"?" "&"等特殊符号，不便于被搜索引擎收录
3）接收到用户请求，需要让动态服务和数据库服务进行处理

1.3.3 伪静态资源（动态页面）

1.便于被搜索引擎收录
2.有数据库支持，实现网页交互

2 评测网站好坏的指标

IP：根据用户IP地址数量进行统计
PV：页面访问量
UV：记录独立访客数量，根据用户cookie进行统计

cookie：标识用户身份信息，会保存在用户客户端本地
session：记录用户的一些会话，记录在服务端。例如：用户登录信息

网站的并发量：单位时间内能够处理的最大连接数

3 常用网站服务软件

处理静态资源的服务：
apache、nginx
处理动态资源的服务：
PHP：终端浏览器进行访问
Tomcat（java）：利用移动端查看网页
Python：开发难度比较低

4 Nginx

4.1 Nginx特点

支持高并发，消耗内存少
具有多种功能
- 网站web服务功能 ---apache
- 网站负载均衡功能 ---LVS
- 网站缓存服务 ---Squid
在多种系统平台都可以部署
在网络通讯时使用的是异步网络IO模型：epoll模型（apache--select模型）

select模型与epoll模型的对比

4.2 安装Nginx

4.2.1 yum安装

配置官方yum源

vim /etc/etc/yum.repos.d/nginx.repo

[nginx-stable]
name=nginx stable repo
baseurl=http://nginx.org/packages/centos/$releasever/$basearch/
gpgcheck=1
enabled=1
gpgkey=https://nginx.org/keys/nginx_signing.key
module_hotfixes=true

yum安装软件

yum -y install nginx

4.2.2 编译安装

下载源码包

wget http://nginx.org/download/nginx-1.18.0.tar.gz

安装依赖包

yum install gcc pcre-devel zlib-devel openssl-devel -y

创建nginx用户

useradd -s /sbin/nologin nginx

解压源码包后，进入目录编译安装

./configure --prefix=/usr/local/nginx \
--user=nginx \
--group=nginx \
--with-http_ssl_module \
--with-http_v2_module \
--with-http_realip_module \
--with-http_stub_status_module \
--with-http_gzip_static_module \
--with-pcre \
--with-stream \
--with-stream_ssl_module \
--with-stream_realip_module

make && make install

配置软链接

ln -s /usr/local/nginx/sbin/nginx /usr/local/sbin/nginx

创建PID目录

mkdir -p /var/run/nginx
chown -R nginx:nginx /var/run/nginx

配置systemd启动脚本vim /usr/lib/systemd/system/nginx.service

[Unit]
Description=nginx - high performance web server   
Documentation=http://nginx.org/en/docs/
After=network-online.target remote-fs.target nss-lookup.target
Wants=network-online.target

[Service]
Type=forking
PIDFile=/var/run/nginx/nginx.pid
ExecStart=/usr/local/sbin/nginx -c /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
ExecReload=/bin/kill -s HUP $MAINPID
ExecStop=/bin/kill -s TERM $MAINPID
[Install]
WantedBy=multi-user.target

4.2.2.1 编译安装的nginx系统文件

  nginx path prefix: "/usr/local/nginx"
  nginx binary file: "/usr/local/nginx/sbin/nginx"
  nginx modules path: "/usr/local/nginx/modules"
  nginx configuration prefix: "/usr/local/nginx/conf"
  nginx configuration file: "/usr/local/nginx/conf/nginx.conf"
  nginx pid file: "/usr/local/nginx/logs/nginx.pid"
  nginx error log file: "/usr/local/nginx/logs/error.log"
  nginx http access log file: "/usr/local/nginx/logs/access.log"
  nginx http client request body temporary files: "client_body_temp"
  nginx http proxy temporary files: "proxy_temp"
  nginx http fastcgi temporary files: "fastcgi_temp"
  nginx http uwsgi temporary files: "uwsgi_temp"
  nginx http scgi temporary files: "scgi_temp"

4.2.2.2 编译安装添加模块

首先查看之前的编译参数nginx -V

[root@host-10-109-250-166 ~]$ nginx -V
...
configure arguments: --prefix=/usr/local/nginx --user=nginx --group=nginx --with-http_ssl_module --with-http_v2_module --with-http_realip_module --with-http_stub_status_module --with-http_gzip_static_module --with-pcre --with-stream --with-stream_ssl_module --with-stream_realip_module

进入源码目录，重新编译，将原有的参数和新加入的模块参数都添加进去，这里以添加ipv6模块--with-ipv6为例

./configure --prefix=/usr/local/nginx --user=nginx --group=nginx --with-http_ssl_module --with-http_v2_module --with-http_realip_module --with-http_stub_status_module --with-http_gzip_static_module --with-pcre --with-stream --with-stream_ssl_module --with-stream_realip_module \
--with-ipv6

make

停掉nginx服务，替换nginx文件

systemctl stop nginx
cp /usr/local/nginx/sbin/nginx /usr/local/nginx/sbin/nginx.bak
cp objs/nginx /usr/local/nginx/sbin/
chown nginx:nginx /usr/local/nginx/sbin/nginx

重启nginx服务

systemctl start nginx

4.3 Nginx目录结构

4.3.1 /etc/logrotate.d

实现nginx日志文件定时切割处理
日志切割方法一：利用脚本实现切割处理

#!/bin/bash
mv /var/log/nginx/access.log  /var/log/nginx/access_`date +%F`.log
systemctl restart nginx

日志切割方法二：利用专用软件logrotate

4.3.2 /etc/nginx/

配置文件目录

4.3.3 /var/log/nginx

日志文件

4.3.4 /usr/sbin/nginx

命令文件

4.3.5 /usr/share/nginx/html/

站点目录，存放index.html、图片、视频等网站元素

4.4 Nginx服务进程

有两类服务进程：
master：主进程，负责管理服务是否能够正常运行，root用户管理
worker：工作进程，负责处理用户的访问请求，worker用户管理

root      23906  0.0  0.1  46464  1132 ?        Ss   Dec21   0:00 nginx: master process /usr/sbin/nginx -c /etc/nginx/nginx.conf
nginx     23907  0.0  0.2  46856  2100 ?        S    Dec21   0:00 nginx: worker process

4.5 Nginx服务配置文件

主区域关键参数

worker_processes auto;
nginx 进程数，建议按照cpu 数目来指定，一般为它的倍数 (如,2个四核的cpu计为8)。
worker_cpu_affinity auto;
自动为每个进程分配cpu
worker_rlimit_nofile 65535;
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。

事件区域关键参数

use epoll;
使用epoll 的I/O 模型
worker_connections 65535;
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_processes*worker_connections。

4.5.1 yum安装的配置文件

/etc/nginx/nginx.conf主配置文件

#1.主区域配置
user  nginx;                                                                           #定义worker进程管理的用户
worker_processes  auto;                                                                #定义有几个worker进程
worker_cpu_affinity auto;
worker_rlimit_nofile 65535;
error_log  /var/log/nginx/error.log warn;                                              #定义错误日志
pid        /var/run/nginx.pid;                                                         #定义pid文件

#2.事件区域
events {                                                       
    use epoll;
    worker_connections 65535;                                                          #一个worker进程可以同时接收1024个访问请求
}

#3.http区域
http {
    include       /etc/nginx/mime.types;                                               #加载一个配置文件
    default_type  application/octet-stream;                                            #指定默认识别文件类型
    log_format  main  '$remote_addr - $remote_user [$time_local] "$request" '          #定义日志的格式
                      '$status $body_bytes_sent "$http_referer" '
                      '"$http_user_agent" "$http_x_forwarded_for"';
    access_log  /var/log/nginx/access.log  main;                                       #指定日志路径
    sendfile        on;
    #tcp_nopush     on;                                                                #将多个包一次发送，用于提升网络传输效率，大文件推荐开启
    keepalive_timeout  65;                                                             #指定超时时间，单位秒
    gzip  on;
    include /etc/nginx/conf.d/*.conf;                                                  #加载配置文件
}

/etc/nginx/conf.d/default.conf扩展配置文件（虚拟主机配置文件）

#4.server区域（配置一个网站 www/bbs/blog -- 一个网站是一个虚拟主机）
server {
    listen       80;                                               #指定监听的端口
    server_name  localhost;                                        #网站域名
    location / {                                                   #对于请求行uri的匹配，/是默认匹配
        root   /usr/share/nginx/html;                              #站点目录位置
        index  index.html index.htm;                               #首页文件
    }
    error_page   500 502 503 504  /50x.html;                       #优雅显示页面信息
    location = /50x.html {
        root   /usr/share/nginx/html;
    }
}

注意1：location表示的位置是相对于root的位置，首页文件等所有的文件需要放到location所示位置下。/是默认的location，当其他location均不匹配时，匹配这个location。用户请求到来时，会用location信息匹配uri，匹配到location信息，进行文件查询响应。查不到相应文件，会报404错误。

注意2：location {}内部是局部的配置，其中定义的root目录和index文件只针对匹配的location生效。想定义全局的root和index文件，需要在location外配置。

server {
    listen       80;
    server_name  www.bigsky.cn;
    root   /usr/share/nginx/html;                  #全局站点目录
    index  index.html;                            #全局index文件
    ...
    ...
}

4.5.2 编译安装的配置文件

主配置文件vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf

user  nginx;
worker_processes  auto; 
worker_cpu_affinity auto;
worker_rlimit_nofile 65535;
pid        /var/run/nginx/nginx.pid; 

events {
    use epoll;
    worker_connections 65535;
}

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  /usr/local/nginx/logs/access.log  main;
    sendfile        on;
    keepalive_timeout  65;
    include /usr/local/nginx/conf.d/*.conf;
}

创建conf.d目录

mkdir /usr/local/nginx/conf.d

编辑server配置文件vim /usr/local/nginx/conf.d/server.conf

server {
    listen       8080;
    server_name  localhost;
    location / {
        root /www/html;
        index index.php;
    }
    location ~ \.php$ {
        root  /www/html;
        fastcgi_index index.php;
        fastcgi_param SCRIPT_FILENAME $document_root$fastcgi_script_name;
        fastcgi_pass 127.0.0.1:9000;
        include fastcgi_params;
    }
}

4.6 Nginx命令参数

nginx命令不加参数，启动nginx进程

Options:
  -?,-h         : 查看帮助
  -t            : 检查配置文件语法
  -T            : 检查配置文件语法并显示配置文件内容
  -s signal     : send signal to a master process: stop, quit, reopen, reload
                  控制服务停止或者重新启动

4.7 Nginx搭建网站

4.7.1 搭建单个网站

/etc/nginx/conf.d/目录下编写www.conf

server {
    listen       80;
    server_name  www.bigsky.cn;
    location /bigsky {
        root   /usr/share/nginx/html;
        index  bigsky.html;
    }
}

由于location写了/bigsky，所以在站点目录下需要新建bigsky文件夹，将index文件放到bigsky文件夹中

站点目录下创建相应文件夹和主页文件

mkdir /usr/share/nginx/html/bigsky
echo "hello world" > /usr/share/nginx/html/bigsky/bigsky.html

重启nginx服务

systemctl reload nginx

4.7.2 搭建多个网站

/etc/nginx/conf.d/目录下编写www.conf、bbs.conf、blog.conf

#vim www.conf
server {
    listen       80;                                               
    server_name  www.bigsky.cn;                                        
    location / {
        root   /html/www;                              
        index  index.html;                               
    }
}
#vim bbs.conf
server {
    listen       80;                                               
    server_name  bbs.bigsky.cn;                                        
    location / {
        root   /html/bbs;                              
        index  index.html;                               
    }
}
#vim blog.conf
server {
    listen       80;                                               
    server_name  blog.bigsky.cn;                                        
    location / {
        root   /html/blog;                              
        index  index.html;                               
    }
}

创建站点目录和主页文件

mkdir -p /html/{www,bbs,blog}
for WEB in {www,bbs,blog};do echo "10.0.0.7 $WEB.bigsky.cn" > /html/$WEB/index.html ;done

重启nginx服务

systemctl reload nginx

4.7.3 nginx配置只监听指定地址

更改配置文件中的listen信息

server {
    listen       10.0.0.7:80;                                               
    server_name  www.bigsky.cn;                                        
    location / {
        root   /html/www;                              
        index  index.html;                               
    }
}

更改监听地址后，必须restart重启服务，reload无法让地址监听修改生效

4.7.4 网站页面访问原理

将域名解析 www.bigsky.cn:8080---> 10.0.0.7
建立TCP连接，10.0.0.7:8080
应用层HTTP协议发出请求，请求头：host:www.bigsky.cn
如果服务端没有相同域名的server虚拟主机，会找满足端口要求（8080）的第一个虚拟主机，显示主机的网站页面

4.7.5 网站安全访问配置

4.7.5.1 根据用户地址进行限制

www.bigsky.cn/AV/ 目录：

10.0.0.7/24 不能访问
172.16.1.7/24 可以访问

利用到了ngx_http_access_module，修改www.conf，增加location配置

server {
    listen     80;                                               
    server_name  www.bigsky.cn;                                        
    location / {
        root   /html/www;                              
        index  index.html;                               
    }
    location /AV {
        allow 172.16.1.7/24;
        deny 10.0.0.7/24;
        root   /html/www;                              
        index  index.html;  
    }
}

语法配置：
Syntax: allow(deny) address | CIDR | unix: | all;
Default:    —
Context:    http, server, location, limit_except

4.7.5.2 用户访问需进行认证

利用到了ngx_http_auth_basic_module，修改www.conf配置

location / {
    auth_basic           "closed site";             #开启认证功能，off为关闭，其他string为开启
    auth_basic_user_file conf/htpasswd;             #用户密码文件，必须是密文密码，可由htpasswd生成
}

注意：auth_basic_user_file 里面的相对路径是/etc/nginx目录，而不是配置文件目录。
本例中的完整路径是/etc/nginxconf/htpasswd

curl访问验证

#错误提示401，需要进行验证
[root@web01 nginx]$ curl www.bigsky.cn
<html>
<head><title>401 Authorization Required</title></head>
<body>
<center><h1>401 Authorization Required</h1></center>
<hr><center>nginx/1.18.0</center>
</body>
</html>

#使用用户名密码可以正常访问
[root@web01 nginx]$ curl www.bigsky.cn -u bigsky:123456
10.0.0.7 www.bigsky.cn

4.7.6 Nginx搭建文件共享服务器

利用到了ngx_http_autoindex_module，修改www.conf配置

location / {
    autoindex on;            #开启站点目录索引功能
}

注意：访问站点目录会默认读取index.html首页文件，需要将站点目录下的首页文件删除或重命名

设置完后，访问站点文件可以出现目录索引

站点目录中的文件，符合/etc/nginx/mime.types配置识别类型的文件后缀，能够直接显示内容，没有配置过的文件后缀会直接下载。

4.7.7 Nginx设置字符编码

location / {
    charset utf-8;            #设置站点的字符编码
}

4.7.8 Nginx设置网站别名

主要用于负责均衡的情况下，定位特定的服务器

server {
    listen     80;                                               
    server_name  www.bigsky.cn  sky.cn;                #别名设置为sky.cn 
    ...
}

4.7.9 监控网站状态

4.7.9.1 修改网站配置文件

状态模块ngx_http_stub_status_module

server {
    listen     80;                                               
    server_name  www.bigsky.cn  sky.cn;                                        
    location / {
        root   /html/www;                              
        index  index.html;                               
        auth_basic   "closed site";
        auth_basic_user_file password/htpasswd;
    autoindex on;
        charset utf-8;
    }
    location /AV {
        allow 172.16.1.0/24;
        deny 10.0.0.0/24;
        root   /html/www;                              
        index  index.html;  
    }
    location /basic_status {
       stub_status;                              #开启状态监控
    }
}

直接访问相应域名的目录，就可以看到服务器状态

[root@web01 conf.d]$ curl www.bigsky.cn/basic_status
Active connections: 1 
server accepts handled requests
 3 3 11 
Reading: 0 Writing: 1 Waiting: 0

4.7.9.2 状态信息详解

Active connections: 1 
server accepts handled requests
 16 16 49 
Reading: 0 Writing: 1 Waiting: 0 

详解：
Active connections：激活的连接数
accepts：接收的TCP连接数汇总，重启nginx服务清零
handled：处理的TCP连接数汇总，一般等于accepts，除非服务器遇到瓶颈
requests：总计的HTTP请求数量，一次TCP连接可以发送多个HTTP请求
Reading：正在读取请求报文的数量
Writing：正在发送响应报文的数量
Waiting：nginx队列机制，将要读取或响应的报文进行缓存

4.7.10 Nginx日志功能配置

访问日志：/var/log/nginx/access.log
错误日志：/var/log/nginx/error.log

4.7.10.1 错误日志

错误日志配置语法

Syntax: error_log file [level];
Default:    
error_log logs/error.log error;
Context:    main, http, mail, stream, server, location

错误级别：
debug, info, notice, warn, error, crit, alert, or emerg

默认在/etc/nginx/nginx.conf，中配置

error_log  /var/log/nginx/error.log warn;

4.7.10.2 访问日志

默认在/etc/nginx/nginx.conf，中配置。默认只定义了main格式的显示方式，好可以配置其他格式。

#定义日志文件格式
    log_format  main  '$remote_addr - $remote_user [$time_local] "$request" '
                      '$status $body_bytes_sent "$http_referer" '
                      '"$http_user_agent" "$http_x_forwarded_for"';
#调用日志文件格式
    access_log  /var/log/nginx/access.log  main;


格式参数详解：
$remote_addr：客户端IP
$remote_user：认证用户的用户名
$time_local：访问网站时间
"$request"：请求报文的请求行
$status：用户访问的返回码
$body_bytes_sent：显示响应的报文尺寸Byte
"$http_referer"：记录调用网站资源的链接地址信息（防止用户盗链）
"$http_user_agent"：记录用户使用什么客户端软件
"$http_x_forwarded_for"：记录反向代理发送的x_forwarded_for地址

默认所有站点的访问日志都记录在一个文件中，可以通过在conf.d目录下的每个站点配置文件中，添加特定的日志记录位置。例如配置www.conf，单独设置www.bigsky.cn日志

server {
    listen     80;
    server_name  www.bigsky.cn;
    access_log  /var/log/nginx/www_access.log  main;
    ...
}

4.7.11 Nginx location功能配置

location对用户uri进行匹配，有多种匹配书写语法

location = /                 #=精确匹配，优先级01 最高
location /                   #默认匹配
location /documents/         #按照目录进行匹配，优先级03
location ^~ /images/         #^~优先匹配（不识别uri中的特殊符号），优先级02
location ~* (gif|jpg|jpeg)$  #~*不区分大小写匹配，优先级03
location ~ \.php$            #~区分大小写匹配.php结尾的uri

4.7.12 配置优雅的错误显示

编辑虚拟主机配置文件

location / {
     root   /html/www/;
     index  index.html;                               
     error_page  404 /error.jpg;
}

4.7.13 rewrite实现页面的跳转功能

使用场景：
1.地址跳转，如域名变更
2.协议跳转，访问http跳转到https
3.伪静态，将动态页面显示为静态页面，便于搜索引擎的录入，同时减少动态URL对外暴露过多参数
4.搜索引擎，SEO优化依赖于url路径，好记的url便于支持搜索引擎录入

利用ngx_http_rewrite_module模块的rewrite指令。
rewrite指令是使用指定的正则表达式regex来匹配请求的URI，如果匹配成功，就使用replacement修改URI。如果replacement以http://、https://或$scheme开头，就停止处理后续内容，并将replacement的内容返回给客户端。

Syntax: rewrite regex replacement [flag];
        rewrite  正则的信息  替换的信息
Default:    —
Context:    server, location, if

正则的语法举例：
rewrite  ^/(.*)  http://www.bigsky.cn/$1  permanent;
解释：
1）uri为/(.*)，代表匹配任意
2）replacement以http://开头，$1表示之前的(.*)，最终将http://www.bigsky.cn/.*返回给客户端
3）flag:permanent，永久跳转，301响应，浏览器会记录，第二次直接访问跳转后的地址
4）flag:redirect，临时跳转（常用！！），302响应，浏览器不会记录，每次访问都访问原地址
5）flag:break，后续所有rewrite/return规则都不再执行，只会执行本location中的root或者proxypass
6）flag:last，停止当前匹配，并根据rewrite匹配的规则重新发起一个请求。新请求又从第一阶段开始执行

为了避免循环跳转，有两种配置文件写法

4.7.13.1 单独写跳转server

需求将bigsky.cn跳转到www.bigsky.cn，为跳转部分单独写一个server段落

# bigsky.cn 部分
server {
    listen     80;                                               
    server_name  bigsky.cn  ;    
    rewrite ^/(.*)  http://www.bigsky.cn/$1 permanent;
}
# www.bigsky.cn 部分
server {
    listen     80;                                               
    server_name  www.bigsky.cn  ;                                        
    access_log  /var/log/nginx/www_access.log  main;
    location / {
        root   /html/www;                              
        index  index.html;                               
    }
}

4.7.13.2 使用if判断

需求将bigsky.cn跳转到www.bigsky.cn，在同一个server段落中，使用if判断

#本例中使用~*进行忽略大小写的匹配
server {
    listen     80;                                               
    server_name  www.bigsky.cn  bigsky.cn;                                        
    access_log  /var/log/nginx/www_access.log  main;
    if ($host ~* "^bigsky.cn$"){
    rewrite ^/(.*) http://www.bigsky.cn/$1 permanent;
    }
    location / {
        root   /html/www;                              
        index  index.html;                               
    }
}

4.7.14 return实现页面的跳转功能

利用ngx_http_rewrite_module模块的return指令。

Syntax: return code [text];
return code URL;
return URL;
Default:    —
Context:    server, location, if

举例：
return 301 http://xxxx

4.7.15 配置用户请求报文大小限制

nginx默认的大小限制是1M，用户上传大于1M的附件会拒绝。可以修改配置文件进行修改。

Syntax: client_max_body_size size;
Default:    
client_max_body_size 1m;
Context:    http, server, location

修改blog站点配置文件blog.conf

server {
    listen      80;
    server_name  blog.bigsky.cn;
    client_max_body_size 5M;
......

4.7.16 防止通过IP地址访问网站

server {
    listen 80 default_server;        # default_server表示符合条件时默认优先选择
    server_name _;                   # _表示无域名
    return 302 http://bigsky.cn
}

4.7.17 try_files检查文件是否存在

    location / {
        try_files $uri $uri/ /index.php @s3;
        index index.php;
    }
    location @s3{
        proxy_pass http://127.0.0.1:8080
    }

顺序匹配

检查用户请求的uri文件是否存在，存在则解析
检查uri/目录是否存在，存在则解析
如果都不存在，则访问对应站点目录中的index.php文件
都不匹配跳转到@s3 location

4.7.18 防盗链

盗链：html页面中，直接使用它站静态资源

通过客户端请求的referer信息来限制
referer会告诉服务器，引用页是谁
优点：规则简单，配置使用方便
缺点：referer信息可以伪造

Syntax: valid_referers none | blocked | server_names | string ...;
Default: —
Context: server, location

none：“Referer”字段为空
blocked：“Referer”字段不为空，但是不以http://或者https://开头;
server_names：来源头部包含XX域名，可以正则匹配，正则匹配以~开头;

例子

location ~ .*\.(jpg|jpeg|gif|png)$ {
    # 指定合法的来源referer，$invalid_referer被设置为0，否则设置为1
    valid_referers none blocked *.bigsky.cn server_names ~\.google\.;
    if ($invalid_referer) {
        return 403;
        #将访问重定向到指定图片
        rewrite ^(.*)$ 特定图片目录 break;
    }
}

4.7.19 跨域访问

跨域访问：在网站代码中调用访问其他站点

浏览器会读取服务器返回的Access-Control-Allow-Origin信息，如果服务端允许则浏览器不会拦截，如果不允许则会报错原站不允许

例子：

location ~ .*\.(html|htm)$ {
    # 允许哪些域名跨站访问
    add_header Access-Control-Allow-Origin *.bigsky.cn;
    # 允许哪些http请求
    add_header Access-Control-Allow-Methods GET,POST,PUT,DELETE,OPTIONS;
}

5 Nginx性能优化

5.1 修改文件描述符限制

vim /etc/security/limits.conf

*        -       nofile      65535

vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf

worker_rlimit_nofile 65535;
...

events {
  ...
}

5.2 允许复用time_wait状态的端口

vim /etc/sysctl.conf

net.ipv4.tcp_tw_reuse = 1
net.ipv4.tcp_timestamps = 1
---------------------------------------------------------------------
$ sysctl -p

5.3 让浏览器缓存静态资源

location ~ \.(png|jpg|gif|jpeg)$ {
    # 让浏览器缓存1天
    expires 1d;    
}
location ~ \.(js|css)$ {
    # 让浏览器缓存30天
    expires 30d;    
}

服务端在将数据发送给客户端之前，首先计算应答数据的摘要（通常是MD5），把计算结果作为 ETag 的值，和数据一同发送给客户端。
客户端收到应答数据后，检测 HTTP Header 中是否有 ETag 字段，如有则缓存应答数据和 ETag 的值。
客户端再次发起同一请求时，读取上次缓存的 ETag 值，将其作为 If-None-Match 的值，并与请求数据一同发送给服务端。
服务端收到请求，执行请求，在把应答数据返回给客户端之前计算摘要，并与客户端上报的摘要比较，如果两次摘要相同，说明本次的应答数据与上一次请求的应答数据相同，且客户端已缓存该数据，则简单返回304。
客户端收到304，直接读取本地缓存的数据返回给调用网络模块的业务方。

Last-Modified与Etag类似。不过Last-Modified表示响应资源在服务器最后修改时间而已。Etag的优先级高于Last-Modified，Last-Modified不足为：
（1）Last-Modified标注的最后修改只能精确到秒级，如果某些文件在1秒钟以内，被修改多次的话，它将不能准确标注文件的修改时间；
（2）如果某些文件会被定期生成，当有时内容并没有任何变化，但Last-Modified却改变了，导致文件没法使用缓存；
（3）有可能存在服务器没有准确获取文件修改时间，或者与代理服务器时间不一致等情形。

5.4 大文件开启tcp_nopush

将多个包一次发送，用于提高网络传输效率。
/usr/local/nginx/conf/nginx.conf主配置文件，开启tcp_nopush，需要同时开启sendfile

...

events {
    ...
}

http {
    ...                  
    sendfile        on;
    tcp_nopush      on;
    ...
}

5.5 提高网络传输实时性，开启tcp_nodelay

（1）tcp_nodelay off，会增加通信的延时，但是会提高带宽利用率。在高延时、数据量大的通信场景中应该会有不错的效果
（2）tcp_nodelay on，会增加小包的数量，但是可以提高响应速度。在及时性高的通信场景中应该会有不错的效果

开启tcp_nodelay，需要同时开启keepalive_timeout，与tcp_nopush互斥

/usr/local/nginx/conf/nginx.conf主配置文件

...

events {
    ...
}

http {
    ...                  
    tcp_nodelay     on;
    keepalive_timeout  65;
    ...
}

5.6 静态资源压缩

对图片和静态文档进行压缩
/usr/local/nginx/conf.d/server.confserver配置文件

server {
    listen       80;                                          
    server_name  localhost;                                    
    root     /www/html/phpipam;
    ...
    location ~ .*\.(txt|xml)$ {
        gzip on;
        #使用压缩相应的，最低版本http协议
        gzip_http_version 1.1;
        #压缩的级别，从1到9，递增
        gzip_comp_level 1;
        #压缩的资源种类，在mime.types文件中查找
        gzip_types text/plain text/xml，;
    }
}

6 通用配置文件

创建所需的目录并授权

mkdir -p /var/log/nginx
mkdir -p /var/run/nginx
chown -R nginx:nginx /var/log/nginx
chown -R nginx:nginx /var/run/nginx

通用配置文件

user  nginx;
worker_processes  auto; 
worker_cpu_affinity auto;
worker_rlimit_nofile 65535;

error_log  /var/log/nginx/error.log warn;
pid        /var/run/nginx/nginx.pid;

events {
    use epoll;
    worker_connections 10240;          #限制每个进程能处理多少个连接，10240*CPU核心
}

http {
    include       mime.types;
    default_type  application/octet-stream;
    charset       utf-8;
    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;
    server_tokens  off;                #禁止浏览器显示nginx版本号
    client_max_body_size 200m;         #文件上传大小限制

    # 静态资源服务器建议开启
    sendfile        on;
    tcp_nopush      on;
    # 动态资源服务器建议开启
    tcp_nodelay     on;
    keepalive_timeout  65;

    gzip            on;
    gzip_disable   "MSIE [1-6]\.";      #对于IE1-6不启用压缩
    gzip_http_version 1.1;

    include /usr/local/nginx/conf.d/*.conf;
}

最后编辑于：2021.12.30 09:59:19

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7、综合架构详解-网站服务

1 HTTP协议简介

1.1 HTTP协议请求报文

1.1.1 请求行

1.1.2 请求头

1.1.3 空行

1.1.4 请求主体

1.2 HTTP协议响应报文

1.2.1 起始行

1.2.2 响应头部

1.2.3 空行

1.2.4 响应主体

1.3 HTTP协议资源

1.3.1 网站页面静态资源

1.3.2 网站页面动态资源

1.3.3 伪静态资源（动态页面）

2 评测网站好坏的指标

3 常用网站服务软件

4 Nginx

4.1 Nginx特点

4.2 安装Nginx

4.2.1 yum安装

4.2.2 编译安装

4.2.2.1 编译安装的nginx系统文件

4.2.2.2 编译安装添加模块

4.3 Nginx目录结构

4.3.1 /etc/logrotate.d

4.3.2 /etc/nginx/

4.3.3 /var/log/nginx

4.3.4 /usr/sbin/nginx

4.3.5 /usr/share/nginx/html/

4.4 Nginx服务进程

4.5 Nginx服务配置文件

4.5.1 yum安装的配置文件

4.5.2 编译安装的配置文件

4.6 Nginx命令参数

4.7 Nginx搭建网站

4.7.1 搭建单个网站

4.7.2 搭建多个网站

4.7.3 nginx配置只监听指定地址

4.7.4 网站页面访问原理

4.7.5 网站安全访问配置

4.7.5.1 根据用户地址进行限制

4.7.5.2 用户访问需进行认证

4.7.6 Nginx搭建文件共享服务器

4.7.7 Nginx设置字符编码

4.7.8 Nginx设置网站别名

4.7.9 监控网站状态

4.7.9.1 修改网站配置文件

4.7.9.2 状态信息详解

4.7.10 Nginx日志功能配置

4.7.10.1 错误日志

4.7.10.2 访问日志

4.7.11 Nginx location功能配置

4.7.12 配置优雅的错误显示

4.7.13 rewrite实现页面的跳转功能

4.7.13.1 单独写跳转server

4.7.13.2 使用if判断

4.7.14 return实现页面的跳转功能

4.7.15 配置用户请求报文大小限制

4.7.16 防止通过IP地址访问网站

4.7.17 try_files检查文件是否存在

4.7.18 防盗链

4.7.19 跨域访问

5 Nginx性能优化

5.1 修改文件描述符限制

5.2 允许复用time_wait状态的端口

5.3 让浏览器缓存静态资源

5.4 大文件开启tcp_nopush

5.5 提高网络传输实时性，开启tcp_nodelay

5.6 静态资源压缩

6 通用配置文件

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