Nginx网络架构实战学习笔记（三）：nginx gzip压缩提升网站速度、expires缓存提升网站负载、反向代理实现nginx+apache动静分离、nginx实现负载均衡

2022-12-01 21:04:33

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nginx gzip压缩提升网站速度
expires缓存提升网站负载
反向代理实现nginx+apache动静分离
nginx实现负载均衡

nginx gzip压缩提升网站速度

网页内容的压缩编码与传输速度优化

我们观察news.163.com的头信息

请求:

Accept-Encoding:gzip,deflate,sdch

响应:

Content-Encoding:gzip
Content-Length:36093

再把页面另存下来,观察,约10W字节,实际传输的36093字节

原因-------就在于gzip压缩上.

原理:

浏览器—请求----> 声明可以接受 gzip压缩或 deflate压缩或compress 或 sdch压缩

从http协议的角度看–请求头声明 acceopt-encoding: gzip deflate sdch (是指压缩算法,其中sdch是google倡导的一种压缩方式,目前支持的服务器尚不多)

服务器–>回应—把内容用gzip方式压缩(类似于二进制文件)---->发给浏览器

浏览<-----解码gzip-----接收gzip压缩内容----

推算一下节省的带宽:

假设 news.163.com PV 2亿

210^8 * 910^4 字节 ==

210^8 * 9 * 10^4 * 10^-9 = 12K*G = 18T

节省的带宽是非常惊人的

gzip配置的常用参数

gzip on|off;  #是否开启gzip
gzip_buffers 32 4K| 16 8K #缓冲(压缩在内存中缓冲几块? 每块多大?)
gzip_comp_level [1-9] #推荐6 压缩级别(级别越高,压的越小,越浪费CPU计算资源)
gzip_disable #正则匹配UA 什么样的Uri不进行gzip
gzip_min_length 200 # 开始压缩的最小长度(再小就不要压缩了,意义不在)
gzip_http_version 1.0|1.1 # 开始压缩的http协议版本(可以不设置,目前几乎全是1.1协议)
gzip_proxied          # 设置请求者代理服务器,该如何缓存内容
gzip_types text/plain  application/xml # 对哪些类型的文件用压缩 如txt,xml,html ,css，html是默认的可以不写
gzip_vary on|off  # 是否传输gzip压缩标志

例子

配置可以写在http、server、location中都可以

,以server为例

server{
	listen 80;
	gzip on;
	gzip_budders 32 4k;
	gzip_comp_level 6;
	gzip_min_length 200;
	gzip_type text/css text/xml/ application/x-javascript
	...
}

如果文件太小，压缩不会生效。

注意:

图片/mp3这样的二进制文件,不必压缩，因为压缩率比较小, 比如100->80字节,而且压缩也是耗费CPU资源的，因为图片/MP3是二进制文件，压缩率很小，文本文件压缩率很高。
比较小的文件不必压缩。

expires缓存提升网站负载

nginx的缓存设置提高网站性能

对于网站的图片,尤其是新闻站, 图片一旦发布, 改动的可能是非常小的.我们希望能否在用户访问一次后, 图片缓存在用户的浏览器端,且时间比较长的缓存.

可以, 用到 nginx的expires设置 .

nginx中设置过期时间,非常简单,

在location或if段里,来写.

格式

expires 30s;

expires 30m;

expires 2h;

expires 30d;

例子：

注意：这里的正则匹配，下面只需要访问192.168.11.xx即可，虽然没有访问具体的图片，但是页面中有，即这列的匹配其实不只是匹配地址栏，是通过前端页面调试后的network里的所有东西。

locatin ~ image{
//location ~* \.(jpg|jpej|gif|png)就会匹配任何图片，但是如果
//location ~* \.(jpg|jpej|gif|png|)最后的”|“，相当于|”“，即只要访问，包括
//”.“,比如index.html,jquery.js等都能匹配上。
	root html;
	//1天
	expires 1d;
}

可以看到上图中的cache-control 是一天的秒数，即缓存1天；date是十月一号；expires，是十月二号，即过期时间是十月二号。

虽然上限的jquery.js也有from cache，但是点进去查看详细信息，只有png有expires，而jquery.js没有。

(注意:服务器的日期要准确,如果服务器的日期落后于实际日期,可能导致缓存失效)

另: 304 也是一种很好的缓存手段

原理是: 服务器响应文件内容是,同时响应etag标签(内容的签名,内容一变,他也变), 和 last_modified_since 2个标签值

浏览器下次去请求时,头信息发送这两个标签, 服务器检测文件有没有发生变化,如无,直接头信息返回 etag,last_modified_since

浏览器知道内容无改变,于是直接调用本地缓存.

这个过程,也请求了服务器,但是传着的内容极少.

对于变化周期较短的,如静态html,js,css,比较适于用这个方式

反向代理实现nginx+apache动静分离

nginx反向代理服务器+负载均衡

用nginx做反向代理和负载均衡非常简单,

支持两个用法 1个proxy, 1个upstream,分别用来做反向代理,和负载均衡

以反向代理为例, nginx不自己处理php的相关请求,而是把php的相关请求转发给apache来处理.

----这不就是传说的”动静分离”,动静分离不是一个严谨的说法,叫反向代理比较规范.

修改配置文件

location ~ \.php{
	//全部注释掉
}

这个时候再去访问 192.xx.xx.xx/test.php，会提示下载，因为此时的php对于nginx来说只是一个可以下载的php文本文件而已。

cd /usr/local/http
vim conf/httpd.conf
	//Listen 8080
	Listen 8080
	# Virtual hosts
	//打开这个注释，引入下面即将编辑的配置文件
	Include conf/extra/httpd-vhosts.conf
	//将所有的允许覆盖
	<Directory />
		AllowOverride all
		//将Deny from all 改为allow from all
		Allow from all
	<Directory>
vim conf/extra/httpd-vhosts.conf
	NameVirtualHost *:8080
	//配置虚拟主机
	<VirtualHost *:8080>
		DocumentRoot ”/usr/local/nginx/html“
		ServerName "192.xx.xx.xx"
	</VirtualHost>

./bin/apachectl restart//重启apache

浏览器访问: http://192.xx.x.xx:8080/indexheml

apache配置成功

设置反向代理

//之前的依赖是nginx，这里重新添加依赖
cd php-5.4.19
make clean 

./configure  --prefix=/usr/local/fastphp \
--with-mysql=mysqlnd \
--enable-mysqlnd \
--with-gd \
--enable-gd-native-ttf \
--enable-gd-jis-conv
//一定要这一行，说明是fpm形式运行
//为什么一定要用fpm形式，因为php和nginx是两个独立的进程
//--enable-fpm
//如果安装过程中穿什么问题就把/usr/local/fastphp \文件删除重新开始

//将--enable-fpm替换为下面这句话，--enable-fpm意思是php是一个独立进程，
//下面这句话的意思是php是apache的一个模块
--prefix=/usr/local/php --with-apxs2=/usr/local/httpd/bin/apxs

cd /usr/local/nginx
vim conf/nginx.conf
//修改为
location ~ \.php{
	proxy_pass 192.xx.xx.xx:8080
}

浏览器访问：http://192.xx.xx.xx/test.php

查看apache日志

more /usr/local/httped/logs/dummy-host.example.com-access.log

....
...GET /ecshop/index.html ...

说明本次访问是apache完成的。

查看nginx日志

more logs/access.log
...
...GET /image/logo.png

说明图片是nginx访问的

nginx实现负载均衡

如果：

location ~ \.php{
	proxy_pass 192.xx.xx.xx:8080
	proxy_pass 192.xx.xx.xx:8081
}

执行reload配置文件，发现报错，因为proxy_pass只允许配置一个

反向代理后端如果有多台服务器,自然可形成负载均衡,

但proxy_pass如何指向多台服务器?

把多台服务器用 upstream指定绑定在一起并起个组名,

然后proxy_pass指向该组

//添加上游服务器
upstream imgserver{
	server 192.xx.xx.xx:81  weight=1(权重) max_fails=2 (两次连不上就算失败了)fail_time=3（几秒钟算是服务器连不上）；
	server 192.xx.xx.xx:82  weight=1(权重) max_fails=2 (两次连不上就算失败了)fail_time=3（几秒钟算是服务器连不上）；
}
//添加新的虚拟主机
server{
	listen 81;
	server_name localhost;
	root html/image;
	access_log logs/81-access.log mian;
}
server{
	listen 82;
	server_name localhost;
	root html/image;
	access_log logs/82-access.log mian;
}
//配置完上面两个访问 http://192.xx.xx.xx:81(82)/logo.png，检验是否能够成功访问
//下面是原来的80虚拟主机
server{
	listen 80;
	location ~* \.(jpg|jpeg|gif|png）${
		//将原来代理给主机，变成上面定义的上游服务器，具体的负载均衡在上游服务器进行
		proxy_pass http://imgserver；
	}

}

./sbin/nginx -s reload

地址栏访问http://xxxx.png

查看日志

cd logs
ls
//发现有如下的目录
81-access.log 82-access.log

只要是图片，就会走这里

不断访问，发现两个日志分布均匀

默认的均衡的算法很简单,就是针对后端服务器的顺序,逐个请求.

也有其他负载均衡算法,如一致性哈希,需要安装第3方模块.

(自行预习nginx第3方模块的安装,以安装ngx_http_upstream_consistent_hash为例)

假如本地的ip为 xxx.xx.xx.100，通过access.log，发现是100，可是通过81-access.log，发现是通过xxx.xx.xx.200访问的

因为后端经过了nginx代理，客户端的ip被前端所接受，但是前端多了代理请求后端，后端只能识别到nginx。

反向代理导致了后端服务器的IP,为前端服务器的IP,而不是客户真正的IP,怎么办?

location ~ \.php${
	//传递请求给代理的时候，设置头信息，X_Forwarded_For为访问的地址
	proxy_set_header X-Forwarded-For $remote_addr;
	proxy_pass http://xx.xx.xx.xx:8080;
}

./sbin/nginx -s reload
tail logs/81-access.log
//发现开始显示的还是200，可是每行日志的字后有一个“xxx.xxx.xx.100”，
//即将真实的ip复制给了头信息X_Forwarded_For

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