LNMP架构之web服务器实战

LNMP架构

1.nginx部署

systemctl disable --now keepalived.service

关闭keepalived服务，避免冲突

将下载好的nginx软件压缩包直接拖入mobaxterm目录即可

tar zxf nginx-1.23.3.tar.gz

cd nginx-1.23.3/

yum install -y gcc pcre-devel openssl-devel

#安装依赖性

./configure --prefix=/usr/local/nginx --with-http_ssl_module --with-http_stub_status_module

#源码安装

make

#编译

make clean

#想要重新编译，先清除掉Makefiles和abjs

vim auto/cc/gcc

调试模式适用于开发者，关闭后编译生成的二进制程序比较精简

./configure --prefix=/usr/local/nginx --with-http_ssl_module --with-http_stub_status_module

#再次安装

make install

#将编译好的程序安装到系统指定路径

systemd site:www.nginx.com

#指定到官网搜索

vim /usr/lib/systemd/system/nginx.service

二进制程序启动和脚本启动勿混用，可能会导致服务异常

systemctl daemon-reload

#重载后安装完成

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2.nginx平滑升级

下载软件：nginx: downloadhttps://nginx.org/en/download.html

要实现在线升级，升级过程中服务不会中断

tar zxf nginx-1.25.3.tar.gz

cd nginx-1.25.3

vim auto/cc/gcc

#修改gcc

./configure --prefix=/usr/local/nginx --with-http_ssl_module --with-http_stub_status_module

#执行与原来相同的命令，静态编译需与原来版本参数类型相同

make

此时切忌执行make install

因为原来程序正在运行，会直接覆盖掉原来的程序

拷贝新程序

\cp -f nginx /usr/local/nginx/sbin/

#  \转译

ps ax|grep nginx

#获取nginx进程id

master会监控worker的健康状态，对外接受80端口请求，并且负载到worker

worker数一般和cpu核心数相同，worker数量越多，nginx处理的并发数越多

kill -WINCH 7268

3.版本回退

拷贝原程序：

cd /usr/local/nginx/sbin/

\cp -f nginx.old nginx

唤醒原版本：

kill -HUP 7268

回收新版本：

kill -WINCH 7577

整个过程中未出现服务不可用情况

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反向代理负载均衡

正向代理即客户端代理，代理客户端，服务端不知道实际发起请求的客户端。

反向代理即服务端代理，代理服务端，客户端不知道实际提供服务的服务端。

1.修改nginx服务启动用户 

useradd -M -d /usr/local/nginx/ -s /sbin/nologin nginx

vim nginx.conf

nginx -s reload

#重载

ps axu | grep nginx

2.nginx进程与cpu核心绑定

nginx -s reload

此方法有可能导致worker进程负载不均衡

vim nginx.conf

nginx -s reload

3.修改nginx并发连接数

vim nginx.conf 

kernel > system > app

#内核的优先级高于操作系统，再高于应用

修改系统限制：

vim /etc/security/limits.conf

内核参数是根据本机物理资源自动配置的，一般不需要修改

负载均衡设置

vim nginx.conf

保存退出

nginx -s reload

用192.168.145.14访问

因为服务自带健康检测，配置文件中写的是8080，server3并未监听8080端口

server3：

vim /etc/httpd/conf/httpd.conf

#编辑apache配置文件

systemctl restart httpd

#重启服务

server4：

访问11的80端口，可以调度到13的8080端口，改变了访问目标的端口

client -> nginx -> RS -> nginx -> client

原路径返回，客户端只知道有nginx，看不到RS的存在

nginx作反向代理，客户端并不会直接访问RS，是由nginx访问后端，再返回交给客户端，所以nginx真正并发连接量应该是并发连接数除以二

nginx对后端带有健康检测

关闭server2httpd服务

如果server3也挂掉

server1：

yum install -y httpd

#安装httpd

vim /etc/http/conf/httpd.conf

systemctl start httpd

#启动软件

nginx和httpd各自占用各自端口，不冲突

vim nginx.conf

nginx -s reload

此时再次访问：

只要有后端RS正常，都不会访问backup

4.nginx负载均衡算法

Round Robin

#轮询，请求在服务器之间均匀分布，并考虑服务器权重。默认情况下使用此方法（没有启用它的指令）

Least Connections

#最少连接，将请求发送到活动连接数最少的服务器，同样考虑服务器权重

IP Hash

#IP哈希，请求发送到的服务器由客户端 IP 地址确定。在这种情况下，IPv4 地址的前三个八位字节或整个 IPv6 地址用于计算哈希值。该方法保证来自同一地址的请求到达同一服务器，除非它不可用。

一个客户端ip对应一个服务器，但是如果使用CDN反向代理，客户端获得的将都是CDN的ip地址，无法得到真正的客户端IP地址

Generic Hash

#通用哈希，请求发送到的服务器由用户定义的键确定，该键可以是文本字符串、变量或组合。例如，密钥可以是配对的源 IP 地址和端口，也可以是 URI

5.nginx模块编译

给nginx增加sticky模块

工作原理：Sticky是基于cookie的一种负载均衡解决方案，通过分发和识别cookie，使来自同一个客户端的请求落在同一台服务器上，默认cookie标识名为route: 1.客户端首次发起访问请求，nginx接收后，发现请求头没有cookie，则以轮询方式将请求分发给后端服务器。

nginx -s stop

#停止nginx服务

yum install -y unzip

#安装unzip

unzip nginx-goodies-nginx-sticky-module-ng-08a395c66e42.zip

#解压软件包

cd nginx-1.23.3/

make clean

#清除之前编译的可执行文件及配置文件

./configure --prefix=/usr/local/nginx --with-http_ssl_module --with-http_stub_status_module --add-module=/root/nginx-goodies-nginx-sticky-module-ng-08a395c66e42

#重新配置，--add-module增加第三方模块

open source不自带此模块，如果使用nginx plus则自带

make

#重新编译

\cp -f nginx /usr/local/nginx/sbin/nginx

#覆盖

cd /usr/local/nginx/conf/

vim nginx.conf

nginx -t

#检测语法

nginx

#启动

不断刷新只会显示server2，因为浏览器有cookies

sticky算法适用于有中间场景或者有反向代理的架构

6.虚拟主机

mkdir /www1/

echo web1 > /www1/index.html

#用来做测试

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

nginx -t

#检测语法

nginx -s reload

测试：

vim /etc/hosts

7.安全控制

限制并发连接

vim nginx.conf

不使用反向代理

测试：

server4：

yum install -y httpd-tools

#安装工具包

使用压力测试工具ab

ab -c 10 -n 10 http://192.168..145.11/download/iso7.gif

#并发量10 请求数10

cat /usr/local/nginx/logs/access.log

#查看日志

nginx -s reload

#重载

重新测试

此时限制并发量为1，所以报错

ab -c 1 -n 10 http://192.168.145.11/download/iso.gif

#并发量1 请求数10

限制请求速率

vim nginx.conf

nginx -s reload

此时限制并发连接为1，并发速率1

vim nginx.conf

nginx -s relaod

使用此配置时，如果请求速率超过每秒请求数，则超出速率的请求将被放入区域。当区域已满时，过多的请求将被排队，此队列的大小为请求。队列中的请求处理以总速率不大于指定速率的方式延迟。超过突发限制的请求将被拒绝，并显示错误。

如果在流量突发期间不希望延迟请求，请添加以下参数:nodelay

nginx -s reload

使用此配置，无论指定什么，都将立即处理限制内的过多请求，超出突发限制的请求将被拒绝并出现错误。

delay=3

#指定延迟

使用此配置，前 3 个请求将无延迟地传递，接下来的 2 个请求以总速率不大于指定速率的方式延迟，进一步过多的请求将被拒绝，因为已超过总突发大小，后续请求将被延迟。

限制带宽

limit_rate 100k

使用此设置，客户端将能够以每秒千字节的最大速度通过单个连接下载内容。但是，客户端可以打开多个连接。因此，如果目标是防止下载速度超过指定值，则还应限制连接数。

ab -c 1 -n 5 http://192.168.145.11/download/iso7.gif

#并发量1 请求数5

若要仅在客户端下载一定数量的数据后才施加限制，请使用 limit_rate_after 指令。

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nginx服务常规配置

1.https配置

 vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf

cd /etc/tki/pls/certs

make cert.pem

mv cert.pem /usr/local/nginx/conf/

cert.pem

#自签名证书

cat cert.pem

证书和私钥都在此文件

检测语法并重载

访问：

https默认端口为443

curl https://www1.westos.org

2.重定向

80重定向到443

对域名重定向：

vim nginx.conf

rewrite ^/(.*)$ https://www1.westos.org/$1 permanent;

# $1位置参数，如果从子页面访问，自动匹配内容

将请求的 URL 路径部分作为参数加到目标 URL 地址中

访问：

www1.westos.org/bbs重定向bbs.westos.org 

vim nginx.conf

server4:

添加解析

vim /etc/hosts

重定向：

因为url后加了index.html，与当前策略不符，重定向失败

修改：

vim  nginx.conf

测试：

此时主站里的论坛bbs可以移除了

3.自动索引

不做索引：

关闭限速后直接展示图片

vim nginx.conf

4.缓存配置

vim nginx.conf

访问：

到期时间2024

5.日志轮转

vim /opt/nginx_log.sh

每天将 Nginx 的访问日志备份并重新打开新的日志文件

chmod +x /opt/nginx_log.sh

#增加可执行权限

crontab -e

可根据产生日志量来决定处理周期

6.站点限制

vim nginx.conf

启用监控模块

激活监控模块

访问定义的URL,实际不存在

vim nginx.conf

nginx -t

nginx -s reload

tail -f logs/access.log

#监控日志

此时再刷新日志无增长记录

vim nginx.conf

只允许本机访问

7.中文乱码

vim index.html

乱码原因是未设定字体

vim nginx.conf

清除浏览器网页缓存

http状态码

需了解，有利于排错

8.防盗链

使用nginx自带的防盗链机制 

php部署

1.php安装 

vim php-fpm.conf

#在全局配置中打开pid，程序会新建pid

cd php-fpm.d/

vim www.conf

如果将php部署在其他主机上，则需要部署监听ipv4或ipv6地址，或监听特定端口上所有地址

cd /root/php-7.4.12/

#进入php源码目录

cp php.ini-production /usr/local/php/etc/php.ini

#拷贝主配置文件

vim /usr/local/php/etc/php.ini

cp php-fpm.service /usr/lib/systemd/system

#拷贝启动脚本

vim /usr/lib/systemd/system

systemctl daemon-reload

#重载systemd配置文件

systemctl start php-fpm

#启动php-fpm

netstat -antlp | grep :9000

systemctl enable php-fpm

#设置开机自启

3.nginx与php整合

nginx处理并发能力强，将nginx与php整合可以更有效地处理动态内容，提高web服务器的性能和效率

cd /usr/local/nginx/conf

vim nginx.conf

#编辑nginx主配置文件

cat fastcgi.conf

#查看文件

nginx -s reload

#重载nginx

vim /usr/local/nginx/html/index.php

#生成php访问测试文件

phpinfo()

#此函数作用是输出当前php解释器的配置信息和环境变量

测试：

在浏览器访问: http://192.168.145.11/index.php

添加php环境变量

vim ~/.bash_profile

将/usr/local/php/bin添加到系统的PATH变量中

source ~/.bash_profile

#使文件生效

查找php命令路径

4.php动态扩展模块

缺少configure

利用phpize生成

yum install -y autoconf

#安装此工具

再次执行phpize

./configure

#配置

make

#编译

make install

#安装

php -m

#列出php所有的扩展模块（modules）

未读取此程序

vim /usr/local/php/etc/php.ini

#编辑php主配置文件

#动态扩展配置区域

systemctl reload php-fpm

#重载php-fpm

cd ~/memcache-4.0.5.2/

cp example.php memcache.php /usr/local/nginx/html/

#拷贝测试文件到nginx默认发布目录

yum install -y memcached

#安装memcached服务

systemctl enable --now memcached

#打开并开机启动

该软件使用物理内存作为缓存空间，用于加速，缺点是服务重启时，会丢失缓存数据

vim memcache.php

#用于监控内存缓存状态

若部署在远程主机，则要写入该主机ip

测试：

浏览器访问：http://192.168.145.11/memcache.php

测试：

访问http://192.168.145.11/example.php

刷新几次，查看缓存命中状态

在server4中测试：

ab -c 10 -n 500 http://192.168.145.11/index.php

存在失败说明请求过大，超过处理能力，可降低并发或减少请求

对比：

nginx高速缓存

仅在php使用memcache模块还不是最佳的处理方式

client -> nginx -> *.php -> fastcgi_pass -> php-fpm:9000 -> nginx -> client

这种方式客户端等待时间过长，都需要后端9000端口处理，等待时间主要取决于php处理的速度

此为传统缓存逻辑，并非最优

是否可以将数据缓存功能直接交给nginx？用来加快处理速度

1.openresty部署

openresty与nginx一样，也监听的是80端口

所以先停止nginx服务，避免端口冲突

nginx -s stop

#停用nginx

systemctl disable --now httpd

#也可以停用apache，暂时用不到

tar xf openresty-1.21.4.1.tar.gz

#解压

可以和nginx用同样的方法编译

Ctrl+R搜索

也不用加sticky模块

./configure --prefix=/usr/local/openresty --with-http_ssl_module --with-http_stub_status_module

#配置

make

#编译

make install

#安装

cd /usr/local/openresty/nginx

cd conf/

用之前写好的nginx配置文件覆盖当前目录的

/usr/local/openresty/nginx/sbin/nginx -t

#检测语法

报错，因为此版本不带sticky模块功能

vim nginx.conf

将此功能关闭

再次检测语法

cp /usr/local/nginx/conf/cert.pem .

#将原来版本的证书也拷贝到当前

再次检测，无报错

/usr/local/openresty/nginx/sbin/nginx

#启动openresty

测试：

用浏览器访问：http://192.168.145.11

2.nginx配置高效缓存

将缓存功能前置到nginx

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

keepalive 512表示与上游服务器的连接保持活动状态的最大请求数为512

memcache使用键值存储引擎(Key-Value)，每个数据项都与一个唯一的键（key）相关联，这样可以通过键来快速访问和检索数据。

set $key $uri$args

#将请求的URI和参数组合成一个键（key），以便作为缓存项的唯一标识。

srcache_fetch GET /memc $key

#表示使用GET方法从缓存中获取以"/memc"作为前缀的键对应的缓存项。如果该缓存项存在且有效，Nginx会返回缓存的响应给客户端，而不会将请求转发到后端服务器。如果没有，则通过后端服务处理。

srcache_store PUT /memc $key

#表示使用PUT方法将响应内容缓存到以"/memc"为前缀的键对应的缓存项中。这样，当下次相同的请求到达时，Nginx就可以直接从缓存中返回响应，而无需再次访问后端服务器。

#检测语法

/usr/local/openresty/nginx/sbin/nginx -s reload

#重载

测试：

server4:

高效缓存为服务多加了一层缓冲，减轻了后端服务器的压力

3.nginx日志可视化

先停用openresty，切回原来版本nginx

用肉眼查看日志比较困难，可用goaccess小程序查看

yum install -y GeoIP-devel-1.5.0-13.el7.x86_64.rpm

yum install ncurses-devel

#安装依赖性

tar xf goaccess-1.4.tar.gz

#解压软件

./configure --enable-utf8 --enable-geoip=legacy

#配置

make

#编译

make install

#安装

若未指定安装路径则会自动安装到/usr/local/bin/目录下，在系统环境变量路径中，这样可以直接调用

goaccess /usr/local/nginx/logs/access.log -o /usr/local/nginx/html/report.html --log-format=COMBINED --real-time-html &

#启动

#/usr/local/nginx/logs/access.log是日志的路径

#-o /usr/local/nginx/html/report.html指定生成的实时HTML报告的输出路径和文件名

#--log-format=COMBINED指定日志格式

#--real-time-html--log-format=COMBINED

# &打入后台

测试：

用浏览器访问

session共享

1.部署tomcat 

Tomcat是一个开源的Java Servlet容器，它实现了Java Servlet和JavaServer Pages（JSP）规范，并提供了一个运行Java Web应用程序的环境。

以下是关于Tomcat的一些基本信息：

1. 功能：Tomcat主要用于部署和运行Java Web应用程序。它可以处理客户端的请求并调用相应的Servlet来生成动态的Web内容。Tomcat还支持JavaServer Pages（JSP）和Java Servlet规范，使得开发人员可以使用Java语言创建动态Web应用程序。

2. 架构：Tomcat是一个基于Java的Web服务器，它由一个核心的Servlet容器组件和多个可选的扩展组件组成。核心组件负责处理HTTP请求和响应，以及管理Servlet的生命周期。扩展组件可以提供额外的功能，如SSL加密、JNDI数据源、连接池等。

3. 安装和配置：要使用Tomcat，你需要下载适合你操作系统的二进制包，并按照官方文档中的步骤进行安装和配置。主要的配置文件包括server.xml、web.xml和context.xml，它们允许你定义Tomcat的监听端口、虚拟主机、上下文路径等设置。

4. 部署应用程序：将你的Java Web应用程序打包成WAR（Web Archive）文件，然后将它部署到Tomcat的webapps目录下。Tomcat会自动解压WAR文件并将应用程序部署到相应的上下文路径。

5. 管理和监控：Tomcat提供了一个Web界面（通常是http://localhost:8080/manager）用于管理和监控部署在Tomcat上的应用程序。通过这个界面，你可以启动、停止、重新加载应用程序，查看日志文件等。

端口为8080

测试：

用浏览器访问：

http://192.168.12:8080

index.jsp

#默认发布页

在浏览器访问：

http://192.168.145.12:8080/test.jsp

cd /usr/local/tomcat/logs/

server3与server2相同，注意避免端口冲突，要先将之前端口也设置为8080的apache停用

2.nginx整合tomcat

因为tomcat也不支持高并发，所以可以与nginx整合

server1：

若仅配置一台server2

cd /usr/local/nginx/conf/

vim nginx.conf

#编辑nginx配置文件

若有多台server：

基于cookie的负载均衡更适合这种场景

server1：

vim nginx.conf

之前的session丢失

3.tomcat整合memcached

tomcat服务通过msm模块把session信息交叉存储到memcached上

server2：

yum install -y memcached

#安装memcached模块

systemctl enable --now memcached

#启动

yum install -y unzip

#安装unzip

将这些模块都移动到/usr/local/tomcat/lib/目录中

cd /usr/local/tomcat/conf/

vim context.xml

#编辑tomcat配置文件

cat logs/catalina.out

若无报错说明msm模块版本不对应

server3操作同理

重启

测试：

访问 http://192.168.145.11/test.jsp

server2：

yum install -y telnet

telnet localhost 11211

#复制sessionID

与test.jsp页面中的信息对应

telnet 192.168.145.13 11211

#连接server3

说明数据存到了n1节点

关闭server3的tomcat服务

systemctl stop memcached.service

#关闭server2上的memcached服务

数据没有丢失的原因是，memcached中的缓存是冗余的，n1的缓存消失，但是server3上的tomcat服务仍有缓存

重启server3上tomcat

直接关闭服务器server2

只要两个环节中所有并行服务不同时挂掉，那么数据就不会丢失