Kylin麒麟操作系统服务部署 | Nginx服务部署

以下所使用的环境为：
虚拟化软件：VMware Workstation 17 Pro
麒麟系统版本：Kylin-Server-V10-SP3-2403-Release-20240426-x86_64

一、Nginx概述

Nginx是一个轻量级的web服务器，相比apache来说资源消耗更低。支持高并发的web服务和反向代理服务，支持基于IMAP/POP3/SMTP协议的邮件服务。同时也支持FastCGI、SSL、Virtual Host、URL Rewrite、Gzip等模块功能。并且支持很多第三方的模块扩展。

Nginx主进程/工作进程

• 一个主进程master：负载加载和分析配置文件、管理工作进程、平滑升级
• 多个工作进程worker：处理并响应用户请求

Nginx模块结构

• 核心模块：HTTP模块、EVENT模块、MAIL模块
• 基础模块：HTTP Access模块、HTTP FastCGI模块、HTTP Proxy模块和HTTP Rewrite模块
• 第三方模块：HTTP Upstream Request Hash模块、Notice模块、HTTP Access Key模块

二、Nginx与Apache的区别

静态文件处理能力：Nginx高于Apache

资源消耗：Nginx优于Apache，以为Nginx是异步非阻塞处理模型，只需要几个进程就能够处理大量在线请求，而Apache仍然是进程模型或线程模型，也就是采用大量线程来处理大量在线请求。

• Nginx支持IO多路复用实现进程高并发，高效处理客户端请求
• Apache支持的模块很多而且也比较稳定。而Nginx因为出现时间比较晚，比不上Apache
• Nginx自身就是一个反向代理服务器，支持七层负载均衡
• Nginx处理动态页面比不上Apache，一般只用于处理静态页面和反向代理

三、Nginx的服务配置

在光盘镜像中默认是不存在nginx的安装包的，需要采取编译安装或者下载对应的安装包

• 主配置文件：/etc/nginx/nginx.conf
• 源码安装配置目录 ：/usr/local/nginx/conf/
• 相关的配置文件：fastcgi、uwsgi、scgi
• 支持的mime类型：mime.types
• Nginx的主程序文件（基于源码安装）：/usr/local/nginx/sbin/nginx

Nginx的主配置文件文件结构

1. main block字段：全局配置信息
2. events字段：服务程序性能参数、事件驱动相关配置
3. http字段：配置网站访问参数、http/https 协议的相关配置
4. server字段：针对网站配置参数
5. location字段：站点目录相关配置
6. stream字段：一般的TCP代理或负载均衡配置

正常运行必备的配置参数

• user xxx：定义启动nginx工作进程的用户
• PID /xx/xx/xx：指定存储nginx主进程的进程号码的文件路径
• include xxx：指明包含进来的其它配置文件片段
• load_module xxx：指明要装载的动态模块

性能优化的相关配置参数

• worker_processes xxx：work进程数量（默认为1），根据服务器的CUP数量设定，最大不超过CPU数量的2倍
• worker_cpu_affinity xxx：worker与CPU进行绑定，做nginx服务器可以使用此配，如果存在其它只要程序不建议使用
• worker_priority xxx：指定worker进程的nice值，设定worker进程优先级
• worker_rlimit_nofile xxx：worker进程所能够打开的文件数量上限

调试、定位相关配置参数

• daemon on|off：是否以守护进程方式运行Nginx
• master_process on|off：是否以master/worker模型运行Nginx（默认为on）
• error_log file：错误日志记录

四、Nginx的安装

1. YUM安装

[Step1]: 连接互联网，编辑本地仓库文件

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

# 在文件中输入以下内容
[Nginx]
name=nginx download
baseurl=http://nginx.org/packages/centos/8/x86_64/
enabled=1
gpgcheck=0

[Step2]: 使用yum安装nginx

yum -y install nginx

[Step3]: 查看nginx的安装文件

rpm -ql nginx

2. 源码编译安装

[Step1]: 连接互联网，下载源码包

wget http://nginx.org/download/nginx-1.20.1.tar.gz

[Step2]: 安装nginx的依赖包

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

[Step3]: 解压源码包，进入解压目录

tar -xf nginx-1.20.1.tar.gz
cd nginx-1.20.1/

[Step4]: 执行configure，生成Makefile文件，将软件安装到/usr/local/nginx目录下，无需提前创建该目录

./configure --prefix=/usr/local/nginx

[Step5]: 编译安装

make && make install

[Step6]: 查看nginx的安装目录，可以看到存在一个sbin目录，里面存放着nginx命令

tree /usr/local/nginx

Nginx的服务管理

• 配置文件测试：/usr/local/nginx/sbin/nginx -t
• 启动Nginx服务：/usr/local/nginx/sbin/nginx
• 关闭Nginx服务：/usr/local/nginx/sbin/nginx -s quit/stop
• 重新加载Nginx服务：/usr/local/nginx/sbin/nginx -s reload

[Step7]: 可以将Nginx命令的位置添加到环境变量中，在运行nginx命令时就无需添加命令位置

echo "PATH=$PATH:/usr/local/nginx/sbin" >> /etc/profile
source /etc/profile		# 重新加载配置

[Step8]: 启动Nginx服务，并调整防火墙策略

nginx
firewall-cmd --add-service=http --permanent
firewall-cmd --reload

[Step9]: 可以访问到Nginx的测试页

[Step10]: 停止Nginx服务

【-s】参数用于向Nginx主进程发送信号，信号值有：stop、quit、reopen、reload

nginx -s quit

3. 配置文件结构

查看源码安装目录（/usr/local/nginx）下的配置目录（/conf）

我们可以看到在配置目录下存在两个nginx.conf和nginx.conf.default文件，通过对比发现，内容完全一样

4. 主配置文件结构

Nginx主配置文件结构

1. **main block字段：**全局配置
2. **events字段：**事件驱动的相关配置
3. **http字段：**http/https协议相关的配置
4. **mail：**邮件协议的相关配置
5. **stream字段：**一般的TCP代理或负载均衡配置

正常运行必备的配置参数

1. **user name：**启动Nginx工作进程的用户
2. **pid xxx/xxx/xxx：**指定存储Nginx主进程的进程号的文件路径
3. **include xxx：**包含进来的其他配置文件片段
4. **load_module xxx：**指定要装载的动态模块

配置参数的注意事项

1. 每条参数必须以分号结尾
2. 支持使用配置变量
   • 内建变量：由Nginx模块引入，可以直接使用
   • 自定义变量：由用户set命令定义，例如：set name value;
   • 引用变量：$name

性能优化相关配置参数

• work_processes 1：work进程数量默认为1，根据服务器的CPU数量设定，最大不应该超过CPU数量的2倍
• **work_cpu_affinity auto：**worker与CPU进行绑定，做Nginx服务器可以使用此配置，由其它重要程序运行，不建议使用
• **worker_priority number：**指定woker进程的nice值，设定worker进程的优先级（-20 ~ 20）
• **worker_rlimit_nofile number：**worker进程所能够打开的文件数量上限

[Step1]: 通过egrep过滤掉配置文件中的注释行和空行

cat /usr/local/nginx/conf/nginx.conf.default | egrep -v "#|^$"    

[Step2]: 通过上述的配置文件我们可以发现，【worker_processes 1;】默认值为1。通过ps命令查看进程可以看到存在1个worker process进程

ps -aux | grep nginx

[Step3]: 修改配置文件中的worker_processes数值为2，重启Nginx后，可以看到多增加了一个worker process进程

sed -i "s/worker_processes  1;/worker_processes  2;/g" /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
nginx -s reload

五、Nginx负载均衡策略

六、基于IP过滤设置限制用户访问

实验需求

• Kylin-1作为Nginx服务器，网页页面内容为：Hello Kylin!
• 允许192.168.110.2主机访问Nginx服务，禁止其它主机访问并返回404。

节点设计

主机	网络信息	说明
Kylin-1	192.168.110.1/24	Nginx服务器
Kylin-2	192.168.110.2/24	测试客户端
Kylin-3	192.168.110.3/24	测试客户端

[Step1]: Kylin-1配置：备份Nginx测试页，新建索引页

cd /usr/local/nginx/
mv html/index.html html/index.html.bak
echo "Hello Kylin!" > html/index.html

[Step2]: Kylin-1配置：编辑主配置文件

vim conf/nginx.conf

# 修改Server块中内容
allow 192.168.110.2;
deny all;
f ( $remote_addr !~ "192.168.110.2" ) {
    return 404;
}

[Step3]: Kylin-1配置：检测配置文件，然后重启Nginx服务

nginx -t
nginx -s reload

[Step4]: 验证：在Kylin-2上访问Web页面

[Step5]: 验证：在Kylin-3上访问Web页面

七、基于Nginx实现反向代理

实验需求

• 在Kylin-1和Kylin-2上安装Nginx服务
• 在Kylin-2上部署反向代理，将请求转发至Kylin-1

节点设计

主机	网络信息	说明
Kylin-1	192.168.110.1/24	Web服务器
Kylin-2	192.168.110.2/24	Nginx代理
Kylin-3	192.168.110.3/24	测试客户端

[Step1]: Kylin-1配置：在上述的实验中已经安装过Nginx，这里需要将IP过滤的相关配置删除

[Step2]: 验证：测试访问Kylin-1上的Web服务

[Step3]: Kylin-2配置：安装Nginx及相关配置

tar xf nginx-1.20.1.tar.gz
cd nginx-1.20.1/
yum install pcre-devel opnessl-devel zlib-devel
./configure --prefix=/usr/local/nginx
make && make install
echo "PATH=$PATH:/usr/local/nginx/sbin" >> /etc/profile
source /etc/profile

[Step4]: Kylin-2配置：编辑Nginx配置文件，增加反向代理配置

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

# 在http块中添加下列内容
upstream kylin2{
	server 192.168.110.2:80;
}
server{
	localtion / {
		proxy_pass http://kylin2;
	}
}

[Step5]: Kylin-2配置：检测配置文件，启动Nginx服务，调整防火墙策略

nginx -t
nginx
ps -aux | grep nginx
firewall-cmd --add-service=http --permanent
firewall-cmd --reload

[Step6]: 验证：使用Kylin-3测试访问，可以看到访问的是Kylin-2，但是显示的页面内容是Kylin-1上内容

八、基于Nginx实现负载均衡

实验需求

• 在Kylin-1、Kylin-2、Kylin-3上安装Nginx服务
• 将Kylin-3设置为负载均衡，轮询访问Kylin-1、Kylin-2
• 其中Kylin-1站点网页内容为：Hello Kylin!
• Kylin-2站点网页内容为：Bye Kylin！

节点设计

主机	网络信息	说明
Kylin-1	192.168.110.1/24	Web服务器
Kylin-2	192.168.110.2/24	Web服务器
Kylin-3	192.168.110.3/24	负载均衡器

[Step1]: Kylin-2配置：在上述的实验中已经安装过Nginx，这里需要将反向代理配置删除

[Step2]: Kylin-2配置：在Kylin-2上添加索引文件，重新启动Nginx服务

cd /usr/local/nginx/html/
mv index.html index.html.bak
echo "Bye Kylin!" > index.html
nginx -s reload

[Step3]: Kylin-3配置：安装Nginx及相关配置

yum install -y pcre-devel openssl-devel zlib-devel
tar xf nginx-1.20.1.tar.gz
cd ngq
cd nginx-1.20.1/
./configure --prefix=/usr/local/nginx
make && make install
echo "PATH=$PATH:/usr/local/nginx/sbin" >> /etc/profile
source /etc/profile

[Step4]: Kylin-3配置：Nginx负载均衡配置，轮询策略

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

# 在http块中添加下列内容
http{
	upstream load{
		server 192.168.110.1:80;
		server 192.168.110.2:80;
	}
	server{
		location / {
			proxy_pass http://load;
		}
	}
}

[Step5]: Kylin-3配置：启动Nginx服务，调整防火墙策略

nginx
firewall-cmd --add-service=http --permanent
firewall-cmd --reload

[Step6]: 验证：使用主机的访问负载均衡器，不断刷新页面，可以看到页面内容的变化

[Step7]: Kylin-3配置：Nginx负载均衡配置，ip hash策略

IP哈希策略根据客户端IP计算出哈希值，然后把请求分配给该数值对应的被代理服务器。在哈希值不变且被代理服务器可用的前提下，同一客户端的请求始终会被分配到同一台被代理服务器上。

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

# 在http块中添加下列内容
http{
	upstream load{
		hash $remote_addr consistent;		# 保持一致
		server 192.168.110.1:80;
		server 192.168.110.2:80;
	}
	server{
		location / {
			proxy_pass http://load;
		}
	}
}

[Step8]: 验证：重启nginx服务，使用主机连续访问负载均衡器，可以看到页面没有发生变化

nginx -s reload

[Step9]: Kylin-3配置：Nginx负载均衡配置，加权策略

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

# 在http块中添加下列内容
http{
	upstream load{
		server 192.168.110.1:80 weight=1;
		server 192.168.110.2:80 weight=2;
	}
	server{
		location / {
			proxy_pass http://load;
		}
	}
}

[Step10]: 验证：重启nginx服务，访问负载均衡器，第1个页面为Kylin-2，第2个页面为Kylin-2，第3个页面为Kylin-1，第4个页面为Kylin-2

nginx -s reload