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『互联网架构』软件架构-nginx(下)

2020.12.21 17:39 300浏览

今天继续说说nginx,之前只是介绍了nginx的配置,这次主要说说nginx的生产环境的配置,我们在生产中是如何配置的。源码:github.com/limingios/netFuture/tree/master/nginx

系统类型 IP地址 节点角色 CPU Memory Hostname
Centos7 192.168.66.110 nginx 1 2G nginx
Centos7 192.168.66.111 tomcat 1 2G tomcat1
Centos7 192.168.66.112 tomcat 1 2G tomcat2

Nginx如何实现高速缓存(一)

场景介绍

假设在做一个大型项目,面向全国的,公司对架构师的要求是做到700+的QPS,如何去处理。

  • 介绍几个开发网站需要了解的关键字
  1. 响应时间(RT)

响应时间是指系统对请求作出响应的时间。

  1. 吞吐量(TPS)

系统在单位时间内处理请求的数量

  1. 并发用户数

系统可以同时承载的正常使用系统功能的用户的数量

  1. QPS每秒查询率

对一个特定的查询服务器在规定时间内所处理流量多少的衡量标准

  • 了解下一个网站一般的实际html大小

打开一个技术博客:idig8.com

查看源代码

保存在文件大小:45kb,700QPS/s = 700*45/1024 = 30MB,单个页面如果700QPS的话需要吐出来30MB/s的量,毕竟是个人博客肯定承受不了。

image.png

咱们在拿某东为例,保存在文件大小:186kb,700QPS/s = 700*186/1024 = 100MB+,单个页面如果700QPS的话需要吐出来100MB/s的量,某东好牛逼。

如果让咱们来设计京东这么大的体谅如何设计。

  • 对于商品详情 页涉及了如下主要服务:
  1. 商品详情页HTML页面渲染
  2. 价格服务
  3. 促销服务 库存状态/配送至服务 广告词服务
  4. 预售/秒杀服务
  5. 评价服务
  6. 试用服务
  7. 推荐服务
  8. 商品介绍服务 各品类相关的一些特殊服务

上边的全部搞成微服务。

  1. 采用Ajax 动态加载 价格、广告、库存等服务
  2. 采用key value 缓存详情页主体html。

很多比较大型的内部系统都是这样来设计的。

微服务和微服务之前都是内网都是千兆带宽,第一次从微服务中取。之后都是通过redis直接过去。特殊的数据通过ajax的方式。从redis来获取肯定会有大大的提升。如果用这种情况500qps还是可以的,如果想往上走,基本很难得。但是我们的要求走到700qps。

当达到500QPS 的时候很难继续压测上去。

分析原因:一个详情页html 主体达平均150 kb 那么在500QPS 已接近局域网宽带极限。75MB+,内网一般都是千兆带宽,千年带宽128MB/s,其实这个也是在往内网IO的一个瓶颈上边走。在上边图的架构,其实内网走了2次,一个是通过nginx访问商品的详情服务,一个是详情服务访问redis。

  • 如果想解决上边的2次内网的通信最理想的方式,上图中的2个节点都不要就可以了。

不走redis缓存,也不通过nginx来请求商品详情页服务,直接从nginx本地的硬盘缓存来走。内网通信的瓶颈是不是就解决了。

  • 解决方式

减少内网的通信,nginx本身也可以通过配置将数据缓存到本地硬盘上,下次请求直接请求nginx内部的硬盘缓存数据,这样也减少了内网的通信。

正常情况下是这样的流程,有缓存的情况。

正常情况下没有缓存的情况,nginx自动添加缓存

商品变更怎么办,思路是通过MQ消息服务,通过详情页服务,由详情页服务统一的来请求直接的地址的,来清空nginx下的缓存。

nginx的缓存配置

  • nginx如何配置缓存

proxy_cache 是用于 proxy 模式(一般也可称为反代)的缓存功能

events {
    worker_connections  1024;
}


http {
      include       mime.types;
      default_type  application/octet-stream;
      sendfile        on;
      keepalive_timeout  65;
#配置缓存
      proxy_cache_path /data/nginx/cache_item levels=1:2 keys_zone=cache_item:200m inactive=30d max_size=10g;
   
      upstream idig8 {
        server 192.168.66.111:8080       weight=5;
        server 192.168.66.112:8080       weight=5;
     }

   server {
        listen       80;
        server_name  localhost;


        location / {
            root   html;
            index  index.html index.htm;
        }

        error_page   500 502 503 504  /50x.html;
        location = /50x.html {
            root   html;
        }
        
        #配置缓存
        location ~*\.(html|htm)$ {
          proxy_set_header Host $host;
          proxy_set_header X-Forwarded-For $remote_addr;
          proxy_pass http://idig8;
          proxy_cache cache_item;
          proxy_cache_key $host$uri$is_args$args;
          proxy_cache_valid 200 304 12h;
          expires 7d;
        }
    }

}

image.png

  • 在tomcat目录下新建立一个index.html

tomcat1

idig8.com
192.168.66.111

tomcat2

idig8.com
192.168.66.112

  • 重启nginx
./sbin/nginx -s stop
mkdir -p /data/nginx/cache_item
./sbin/nginx
  • 查看缓存路径
pwd
cd /data/nginx/cache_item/3/cf
ls

  • 清空缓存

看看效果

修改了index.html

请求还是缓存里面的数据

回顾如何配置,该方案Nginx 配置实现

1、在http元素下添加缓存区声明。
proxy_cache_path /data/nginx/cache_item levels=1:1:2 keys_zone=cache_item:500m
inactive=30d max_size=10g;
2、为指定location 设定缓存策略。
proxy_cache cache_item;
proxy_cache_key $host $uri$is_args$args;#以全路径md5值做做为Key
proxy_cache_valid 200 304 12h; #对不同的HTTP状态码设置不同的缓存时间
expires 7d; #总体缓存时间

演示缓存生效过程

  1. 配置声明缓存路径
  2. 为location 配置缓存策略
  3. 重启nginx(修改了)
  4. 查看缓存目录生成
父元素 名称 描述
http proxy_cache_path 指定缓存区的根路径
levels 缓存目录层级最高三层,每层1~2个字符表示。如1:1:2 表示三层。
keys_zone 缓存块名称 及内存块大小。如cache_item:500m 。表示声明一个名为cache_item 大小为500m。超出大小后最早的数据将会被清除。
inactive 最长闲置时间 如:10d 如果一个数据被闲置10天将会被清除
max_size 缓存区硬盘最大值。超出闲置数据将会被清除
location proxy_cache 指定缓存区,对应keys_zone 中设置的值
proxy_cache_key 通过参数拼装缓存key 如:host uri is_args args 则会以全路径md5值做做为Key
proxy_cache_valid 为不同的状态码设置缓存有效期
  • 缓存的清除:

该功能可以采用第三方模块 ngx_cache_purge 实现。将ngx_cache_purge编译到到Nginx中,用来清除指定URL的缓存。

  • 为nginx 添加 ngx_cache_purge 模块
cd ~
wget http://labs.frickle.com/files/ngx_cache_purge-2.3.tar.gz
#查看已安装模块
~/nginx/sbin/nginx -V
#进⼊nginx安装包⽬录 重新安装 --add-module为模块解压的全路径
cd ~/nginx-1.13.10
./configure --prefix=/root/nginx --with-http_stub_status_module --with-http_ssl_module --add-module=/root/ngx_cache_purge-2.3
#重新编译
make
cp /root/nginx-1.13.10/sbin/nginx ~/nginx/sbin/nginx 

#查看是否安装成功
./nginx/sbin/nginx -t

清除配置

location ~ /purge(/.*) {
#允许访问的IP
allow 127.0.0.1;
allow 192.168.0.193;
#禁⽌访问的IP
deny all;
#配置清除指定缓存区和路径(与proxy_cache_key⼀⾄)
proxy_cache_purge cache_item $host$1$is_args$args;
}

Nginx如何防盗链(二)

提问:
什么是图片防盗链?意思是指本站内图片、CSS等资源只有本站点可以访问,不允许其它站点打开!
该功能如果用JAVA如何实现?很单简单,只要判断一下 请求头当中的referer 属性是否为 指定域名即可。
Nginx原理类似。

location ~* \.(gif|png|jpg|swf|flv)$ {
root html;
valid_referers none *.tl.com;
if ($invalid_referer) {
rewrite ^/ http://www.tl.com/image/403.png;
#return 404;
}
}

说明:如果 valid_referers 条件判断未通过,nginx 则会赋值 invalid_referer 为true
语法: valid_referers none | blocked | server_names | string …;
参数说明:
none
不允许 “Referer” 来源头部为空的情况
blocked
不允许“Referer”值为空情况,有可能Referer被的值被代理或者防火墙删除
server_names
“Referer”来源头部包必须含当前的server_names (当前域名)可以多个

Nginx如何实现子域名站点配置,类似赶紧网城市站点的配置(三)

有时会有这样的需求,每个子域名对应一个静态站点(类似58到家、有赞商城等)。如果每天增加一个域名
的会相当麻烦。在nginx 当中可直接基于$host 连接到对应目录。具体配置实现如下:

server {
listen 80;
server_name *.tl.com;
root /data/www/$host;
access_log logs/$host.access.log;
location / {
index index.html;
}
}

一定要修改下,主机的host文件,它依靠host文件的。

PS:一般用nginx比较多就是反向代理,其实很多特殊的配置也是在大型互联网电商经常使用的。所以这个高速缓存和防盗链也是一个不错的功能。

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