基于Nginx的系统运维
系统运维技术方案
系统运维技术方案引言系统运维是保证计算机系统正常运行的关键环节，它涉及到硬件设备的管理、软件的安装和配置、网络的部署和维护等多个方面。
为了确保系统的高可用性、安全性和稳定性，一个科学合理的系统运维技术方案是必不可少的。
本文将介绍一种基于现代化技术的系统运维技术方案，旨在帮助组织和企业更好地管理和维护计算机系统。
一、自动化系统部署自动化系统部署是提高系统运维效率和减少错误的重要手段。
传统的手工部署方式往往需要付出大量的人力和时间，并且容易出现人为错误。
通过引入自动化系统部署工具，可以实现系统的快速部署和配置。
1. 使用AnsibleAnsible是一个简单而强大的自动化工具，它可以实现系统配置的自动化、应用部署的自动化、任务的自动化等。
通过编写Ansible Playbook，可以定义系统的配置规范和自动化任务，然后使用Ansible命令执行。
Ansible支持多种操作系统和云平台，具有简单易学、扩展性强、具备自动化推送和回滚等特点，非常适合用于系统运维。
2. 构建Docker镜像Docker是一种轻量级的容器化技术，可以实现应用的快速部署和管理。
将系统的各个组件打包成Docker镜像，可以减少系统部署的依赖和冲突，提高部署的速度和稳定性。
同时，Docker还提供了快速部署和回滚的功能，可以方便地进行系统的更新和维护。
二、持续集成与持续交付持续集成与持续交付是现代化系统运维的重要组成部分，它可以提高软件开发和发布的效率、减少出错和节省时间。
1. 使用JenkinsJenkins是一个开源的、可扩展的持续集成工具，可以实现代码的自动构建、测试和发布。
通过集成Git、SVN等版本控制系统，可以实现代码的自动化触发和构建，同时还提供了丰富的插件和扩展功能，方便进行持续集成和持续交付。
2. 配置自动化测试环境在持续集成过程中，自动化测试环境的配置非常重要。
可以使用虚拟化技术（如VMware、VirtualBox等）和容器化技术（如Docker）构建自动化测试环境，并使用自动化测试工具进行测试。
网络运维项目案例
网络运维项目案例一、项目背景。
本案例是关于某互联网公司的网络运维项目，该公司是一家提供在线服务的互联网企业，业务涉及电商、金融、社交等多个领域。
随着业务规模的不断扩大，网络运维工作变得愈发复杂和重要。
为了更好地保障业务的稳定性和安全性，公司决定进行网络运维项目的优化和升级。
二、项目目标。
1. 提升网络稳定性，通过优化网络架构和设备配置，减少网络故障发生的可能性，提高网络的稳定性和可靠性。
2. 加强安全防护，加强对网络安全的监控和防护，及时发现和应对各类安全威胁，确保网络和业务的安全。
3. 提高运维效率，优化运维流程和工具，提高运维人员的工作效率，降低故障的处理时间，减少对业务的影响。
三、项目实施。
1. 网络架构优化，对现有的网络架构进行全面评估，根据业务需求和发展规划，进行调整和优化。
通过引入新的设备和技术，提升网络的性能和扩展性，满足业务的快速增长。
2. 安全防护加固，加强对网络安全的监控和防护，引入先进的安全设备和技术，建立完善的安全防护体系。
同时，加强对网络设备和系统的安全管理，提高网络的整体安全性。
3. 运维流程优化，对现有的运维流程进行全面梳理和优化，通过引入自动化工具和流程，提高运维效率和质量。
同时，加强对运维人员的培训和技能提升，确保他们能够熟练掌握新的工具和流程。
四、项目成果。
1. 网络稳定性显著提升，经过网络架构优化和设备升级，网络的稳定性和可靠性得到明显提升，故障发生的频率大幅降低，业务的稳定性得到有效保障。
2. 安全防护效果明显，通过加固安全防护体系，网络安全的监控和防护能力得到显著提升，各类安全威胁得到及时发现和有效应对，网络和业务的安全得到有效保障。
3. 运维效率大幅提升，运维流程的优化和自动化工具的引入，大大提高了运维人员的工作效率，故障的处理时间大幅缩短，业务的可用性得到有效提升。
五、项目总结。
通过本次网络运维项目的优化和升级，公司的网络稳定性、安全性和运维效率得到了明显提升，为业务的持续发展奠定了坚实的基础。
云计算中的容器部署和运维实践
云计算中的容器部署和运维实践在当前日益发展的云计算行业中，容器技术的兴起已经成为不容忽视的趋势。
容器技术的优势在于能够运行在任何平台上，无需额外的虚拟化，提高了应用程序的可移植性和易管理性。
在云计算平台上，容器的使用已经成为许多企业所重视的一项技术，同时也带来了一系列容器部署和运维实践的挑战。
一、容器的定义和原理容器是一种虚拟化技术，将应用程序及其所有依赖项打包成一个独立的运行环境，以容器的形式部署在操作系统上，与宿主系统共享内核资源，提高了应用程序的隔离性。
容器采用的技术是Linux容器（LXC），通过控制组（cgroups）和命名空间（namespaces），将进程隔离成一个独立的环境。
容器内的程序运行在自己的文件系统以及网络和进程空间等资源上，和宿主机的其他容器或程序互不影响，同时也能够访问宿主机的共享资源。
二、容器部署和运维的挑战在云计算平台中，容器的部署和运维变得尤为重要。
容器部署和运维的挑战主要有以下几个方面：1、容器的编排和调度容器编排和调度是容器化技术的核心功能，它能够自动化地部署、缩放、管理容器应用程序。
由于容器应用程序都是分布式的，需要在多个节点上部署，因此容器编排和调度的复杂度非常高，需要使用专业的容器编排工具来完成。
2、容器镜像管理容器镜像是容器应用程序的载体，它包含了应用程序及其所有依赖项的文件和配置信息。
容器镜像的管理涉及到容器镜像的构建、存储、推送和拉取等一系列操作。
在使用容器时，如何管理和维护容器镜像成为云计算平台的一项重要工作。
3、容器网络管理在容器化应用程序中，容器之间需要相互通信，同时也需要和外界建立网络连接。
容器网络管理涉及到容器之间的通信、网络隔离、负载均衡、安全等方面的问题。
对于运维人员来说，如何管理和维护容器网络是容器实践中不可或缺的一项技能。
三、容器部署和运维的实践方法在容器部署和运维中，如何提高工作效率和降低操作风险是运维人员需要重视的问题。
以下是容器部署和运维的实践方法：1、使用容器编排工具容器编排工具能够帮助运维人员自动化地处理容器编排和调度的工作，如Kubernetes、Docker Swarm等。
Nginx配置详解
Nginx配置详解序言Nginx是lgor Sysoev为俄罗斯访问量第二的rambler.ru站点设计开发的。
从2004年发布至今，凭借开源的力量，已经接近成熟与完善。
Nginx功能丰富，可作为HTTP服务器，也可作为反向代理服务器，邮件服务器。
支持FastCGI、SSL、Virtual Host、URL Rewrite、Gzip等功能。
并且支持很多第三方的模块扩展。
Nginx的稳定性、功能集、示例配置文件和低系统资源的消耗让他后来居上，在全球活跃的网站中有12.18%的使用比率，大约为2220万个网站。
牛逼吹的差不多啦，如果你还不过瘾，你可以百度百科或者一些书上找到这样的夸耀，比比皆是。
Nginx常用功能1、Http代理，反向代理：作为web服务器最常用的功能之一，尤其是反向代理。
这里我给来2张图，对正向代理与反响代理做个诠释，具体细节，大家可以翻阅下资料。
Nginx在做反向代理时，提供性能稳定，并且能够提供配置灵活的转发功能。
Nginx 可以根据不同的正则匹配，采取不同的转发策略，比如图片文件结尾的走文件服务器，动态页面走web服务器，只要你正则写的没问题，又有相对应的服务器解决方案，你就可以随心所欲的玩。
并且Nginx对返回结果进行错误页跳转，异常判断等。
如果被分发的服务器存在异常，他可以将请求重新转发给另外一台服务器，然后自动去除异常服务器。
2、负载均衡Nginx提供的负载均衡策略有2种：内置策略和扩展策略。
内置策略为轮询，加权轮询，Ip hash。
扩展策略，就天马行空，只有你想不到的没有他做不到的啦，你可以参照所有的负载均衡算法，给他一一找出来做下实现。
上3个图，理解这三种负载均衡算法的实现Ip hash算法，对客户端请求的ip进行hash操作，然后根据hash结果将同一个客户端ip的请求分发给同一台服务器进行处理，可以解决session不共享的问题。
3、web缓存Nginx可以对不同的文件做不同的缓存处理，配置灵活，并且支持FastCGI_Cache，主要用于对FastCGI的动态程序进行缓存。
XNginx-nginx集群可视化管理工具
XNginx-nginx集群可视化管理⼯具之前团队的nginx管理，都是运维同学每次去修改配置⽂件，然后重启，⾮常不⽅便，⼀直想找⼀个可以⽅便管理nginx集群的⼯具，翻遍web，未寻到可⽤之物，于是⾃⼰设计开发了⼀个。
效果预览集群group管理界⾯可以管理group的节点，配置⽂件，修改后可以⼀键重启所有节点，且配置⽂件出错时会提⽰错误，不会影响线上服务。
2.集群Node节点管理3 .集群Node节点⽇志查看⽣成的配置⽂件预览vhost管理设计思路数据结构：⼀个nginxGroup，拥有多个NginxNode，共享同⼀份配置⽂件。
分布式架构：Manager节点+agent节点+web管理每个nginx机器部署⼀个agent，agent启动后⾃动注册到manager，通过web可以设置agent所属group，以及管理group的配置⽂件。
配置⽂件变更后，manager⽣成配置⽂件，分发给存活的agent，检验OK后，控制agent重启nginx。
关键技术点分布式管理⼀般分布式可以借助zookeeper等注册中⼼来实现，作为java项⽬，其实使⽤EurekaServer就可以了：manager加⼊eureka依赖：<dependency><groupId>org.springframework.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-starter</artifactId></dependency><dependency><groupId>org.springframework.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-starter-netflix-eureka-server</artifactId></dependency>然后在⼊⼝程序添加 @EnableEurekaServeragent 添加注册配置：eureka:instance:prefer-ip-address: trueclient:service-url:defaultZone: http://admin:admin@ip:3002/eureka/manager 节点获取存活的agent，可以通过EurekaServerContextHolder来获取注册的agent，同时可以通过定时任务⾃动发现新节点。
实战Nginx与PHP(FastCGI)的作用、安装、配置与优化
实战Nginx与PHP（FastCGI）的作用、安装、配置与优化一、什么是 FastCGIFastCGI是一个可伸缩地、高速地在HTTP server和动态脚本语言间通信的接口。
多数流行的HTTP server都支持FastCGI，包括Apache、Nginx和lighttpd等，同时，FastCGI也被许多脚本语言所支持，其中就有PHP。
FastCGI是从CGI发展改进而来的。
传统CGI接口方式的主要缺点是性能很差，因为每次HTTP服务器遇到动态程序时都需要重新启动脚本解析器来执行解析，然后结果被返回给HTTP服务器。
这在处理高并发访问时，几乎是不可用的。
另外传统的CGI接口方式安全性也很差，现在已经很少被使用了。
FastCGI接口方式采用C/S结构，可以将HTTP服务器和脚本解析服务器分开，同时在脚本解析服务器上启动一个或者多个脚本解析守护进程。
当HTTP服务器每次遇到动态程序时，可以将其直接交付给FastCGI进程来执行，然后将得到的结果返回给浏览器。
这种方式可以让HTTP服务器专一地处理静态请求或者将动态脚本服务器的结果返回给客户端，这在很大程度上提高了整个应用系统的性能。
二、Nginx+FastCGI运行原理Nginx不支持对外部程序的直接调用或者解析，所有的外部程序（包括PHP）必须通过FastCGI接口来调用。
FastCGI接口在Linux下是socket，（这个socket可以是文件socket，也可以是ip socket）。
为了调用CGI程序，还需要一个FastCGI的wrapper （wrapper可以理解为用于启动另一个程序的程序），这个wrapper绑定在某个固定socket上，如端口或者文件socket。
当Nginx将CGI请求发送给这个socket的时候，通过FastCGI接口，wrapper接纳到请求，然后派生出一个新的线程，这个线程调用解释器或者外部程序处理脚本并读取返回数据；接着，wrapper再将返回的数据通过FastCGI接口，沿着固定的socket传递给Nginx；最后，Nginx将返回的数据发送给客户端，这就是Nginx+FastCGI的整个运作过程。
运维项目案例
运维项目案例运维项目案例：优化服务器性能提升网站访问速度1. 项目背景在互联网时代，网站的访问速度直接影响用户体验和网站排名。
某电商网站由于用户量急剧增加，导致服务器性能下降，网站响应速度变慢，需要进行运维优化项目来提升网站访问速度。
2. 问题分析通过监控发现，服务器的CPU利用率高达90%，内存利用率也接近极限。
这导致服务器无法正常处理用户请求，网站响应时间变长。
为了解决这个问题，我们需要对服务器进行性能优化。
3. 解决方案3.1 升级硬件：由于服务器硬件已达到极限，我们选择升级服务器硬件，增加CPU核心数和内存容量，以提高服务器的处理能力。
3.2 优化代码：通过对网站的代码进行优化，减少不必要的数据库查询和重复计算，提高代码的执行效率，降低服务器的负载。
3.3 使用缓存：将经常访问的数据存储在缓存中，减少数据库的访问次数，提高网站的响应速度。
3.4 负载均衡：通过在服务器之间分发用户请求，使每台服务器的负载均衡，提高整个系统的性能和稳定性。
3.5 数据库优化：对数据库进行索引优化、表分区和查询语句优化，以提高数据库的查询速度和响应时间。
4. 实施过程4.1 硬件升级：采购新的服务器硬件，并进行系统迁移和配置调整。
4.2 代码优化：对网站的代码进行全面的优化，减少冗余代码和不必要的计算。
4.3 缓存设置：使用Redis作为缓存服务器，将常用数据存储在缓存中，减少数据库的访问次数。
4.4 负载均衡：使用Nginx作为负载均衡服务器，将用户请求分发到不同的后端服务器上。
4.5 数据库优化：对数据库进行索引优化、表分区和查询语句优化，提高数据库的查询速度和响应时间。
5. 项目效果通过以上优化措施的实施，我们成功提升了网站的访问速度。
服务器的CPU利用率降低到50%，内存利用率也有所下降。
网站的响应时间从原来的5秒降低到2秒，用户体验得到明显改善。
同时，网站的排名也有所提升，吸引了更多的用户访问和购买。
网站运维方案
三、方案详述
1.网站安全策略
-定期安全评估：定期对网站进行全面的安全评估，发现并修复潜在安全漏洞。
-防火墙与入侵检测：部署专业的防火墙和入侵检测系统，实时监控并防范网络攻击。
-数据备份机制：建立定期数据备份机制，确保数据安全。
-安全事件应对：制定安全事件应急预案，迅速应对并处理各类安全事件。
1.确定运维团队：根据业务需求，组建专业的运维团队。
2.制定运维规范：制定详细的运维规范，确保运维工作的有序进行。
3.部署安全防护措施：按照方案要求，部署防火墙、入侵检测系统等安全设备。
4.优化网站性能：对网站代码进行优化，提高网站性能。
5.实施负载均衡：部署负载均衡设备，合理分配服务器资源。
6.定期进行安全评估和漏洞修复：按照计划，开展安全评估和漏洞修复工作。
-应急预案：制定应急预案，确保在突发事件发生时，能够迅速响应并采取措施。
四、实施步骤
1.组建专业运维团队，明确岗位职责。
2.制定运维管理制度，确保运维活动有序进行。
3.部署安全防护措施，包括防火墙、入侵检测系统等。
4.对网站进行性能优化，提高访问速度。
5.实施负载均衡，合理分配服务器资源。
6.定期进行安全评估，修复安全漏洞。
-培训与提升：定期组织运维团队进行技能培训，提升团队整体素质。
-流程优化：建立高效的运维流程，提高运维效率。
-绩效考核：设立合理的绩效考核体系，激励运维团队的工作积极性。
4.合法合规性保障
-遵守法律法规：严格按照国家相关法律法规，开展网站运维活动。
-内部管理制度：建立完善的内部管理制度，规范运维行为。
2.确保网站稳定：提高网站访问速度，减少故障发生，确保网站稳定运行。
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real_ip_header If、return
NGX_HTTP_REWRITE_PHASE NGX_HTTP_POST_REWRITE_PHASE NGX_HTTP_PREACCESS_PHASE NGX_HTTP_ACCESS_PHASE
同server
limit_conn auth_basic_use r_file
NGX_HTTP_POST_ACCESS_PHASE
NGX_HTTP_TRY_FILES_PHASE NGX_HTTP_CONTENT_PHASE NGX_HTTP_LOG_PHASE try_files index access_log
http请求选择location流程
地址1+端口1 监听端口1 监听端口2
master为每 个worker进 程建立独立 的socket
server { listen 80; }
server { listen 80 reuseport; }
reuseport性能
Ln;}
events {accept_mutex off;}
03
Linux优化
提高Backlog、文件描述符、端口范 围限制 TCP连接传输优化
Nginx能做些什么？
事件驱动框架
events{use epoll;}
事件驱动
请求建立TCP 连接事件
连接建立事 件消费者
读事件消费 者 TCP连接可读 事件 事 件 收 集 、 分 发 者 写事件消费 者
TCP连接关闭 事件
提升性能
提升传输效率
长连接代替短连接 Gzip压缩降低带宽
限制速度
保护应用服务器
缓存
有效的缓存往往是提升 性能的杀器
减少进程消耗
降低写日志磁盘IO 使用sendfile
修改操作系统配置
更好的适合高并发场景
01
架构优化
缓存 keepalive长连接 gzip压缩
02
Nginx优化
限制流量 access日志批量输出 启用sendfile等高性能配置
动态模块
Configure加入模块到c代码
编译进binary
load_module modules/ngx_mail_module.so 启动时初始化模块数组 读取load_module配置 打开动态库并加入模块数组 基于模块数组开始初始化
NGX_HTTP_POST_READ_PHASE NGX_HTTP_SERVER_REWRITE_PHASE NGX_HTTP_FIND_CONFIG_PHASE
编译时--with-debug打开 定位问题时配置日志级别 debug日志定位配置错误
error日志
01
02
部署
安装到正确位置 开机自启 Access日志分割
03
04
access日志
熟悉可利用的变量
05
goaccess -f access.log -o report.html -real-time-html --ws-url=
基于Nginx的系统运维
从代码看Nginx运维本质
常见Web框架
可伸缩性、可用性
Nginx在负载均衡和Web加速服务器层面负有盛名
负载均衡 可伸缩性，容灾
WEB加速服务器 静态内容、高层次内容缓存
应用服务器 动态内容处理，如django、tomcat
缓存 低层次内容缓存，如redis
数据库 数据持久化
为什么选择 Nginx？
更快
投入产出比高
广泛使用，经过全面考验 扩展性高，大量模块提供了 足够丰富的功能 可以不造轮子，只搭积木
节约机器、降低成本
单节点支撑更大的负载 每请求消耗更少的资源
运维nginx的步骤
编译
准备环境 理解、执行configure 编译
修改配置
熟悉配置格式 了解如何明确用法 理解脚本式配置
Master-Worker进程结构
全局配置
master_process on; worker_processes auto; worker_cpu_affinity auto; pid nginx.pid; worker_priority -10;
• 清闲的master进程
启动、监控worker、cache进程 接收信号命令 读取、解析、重载配置文件 执行binary升级
• 繁忙的worker进程
建立连接，处理各种请求，包括 http请求、mail请求、tcp传输
• Cache相关进程
处理文件缓存
Master-worker 架构的优点：
nginx -s reload
升级Nginx
监听端口复用reuseport
用lsof可以观察
master建 立一个监 听socket， worker进 程间共享
http { listen 80 reuseport;}
Nginx模块结构
ngx_conf_module NGX_CONF_MODULE
./configure --with-module
upsteam相关模块 响应过滤模块 请求处理模块
NGX_MAIL_MODULE
steam模块
event_core
根据 TCP四 元组 dstip 根据 HTTP 头部 host 根据 server{} URI
location{} location{} 合并main、 server块下 的配置项 到location
NGX_EVENT_MODULE
ngx_http_core_module
ngx_stream_core_module
NGX_STREAM_MODULE
NGX_HTTP_MODULE
http core errlog mail
events NGX_CORE_MODULE
stream openssl
thread_pool
连接关闭事 件消费者
TCP连接可写 事件
异步读磁盘 成功事件
异步读磁盘 事件消费 者
定时器事件 消费者
ppt素材
事件驱动框架 的优点： 很少的上下文 切换
事件驱动框架的 缺点：
阻塞操作可以轻 易的造成性能下 降
线程池与事件驱动框架的结合
sendfile() on purpose only works on things that use the page cache. ---Linus Torvalds thread_pool default threads=32 max_queue=65536;