Linux云计算 |【第二阶段】OPERATION-DAY2

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主要内容：

部署LNMP架构（linux、Nginx、MariaDB、PHP）、Nginx+FastCGI动静分离、Nginx地址重写

环境准备：还原配置文件

[root@proxy ~]# cd /usr/local/nginx/
[root@proxy nginx]# sbin/nginx
[root@proxy nginx]# cp conf/nginx.conf.default conf/nginx.conf
cp：是否覆盖"conf/nginx.conf"？ y
[root@proxy nginx]# sbin/nginx -s reload
[root@proxy nginx]# sbin/nginx -V
configure arguments: --prefix=/usr/local/nginx --user=nginx --with-http_ssl_module

环境准备：如果Nginx异常，需要按照以下方式重新创建

[root@proxy nginx]# /usr/local/nginx/sbin/nginx -s stop
[root@proxy nginx]# cd ~/lnmp_soft/nginx-1.17.6/
[root@proxy nginx-1.17.6]# killall nginx
[root@proxy nginx-1.17.6]# rm -rf /usr/local/nginx/
[root@proxy nginx-1.17.6]# make install
[root@proxy nginx-1.17.6]# cd /usr/local/nginx/
[root@proxy nginx]# ls
conf  html  logs  sbin
[root@proxy nginx]# sbin/nginx -V
configure arguments: --prefix=/usr/local/nginx --user=nginx --with-http_ssl_module

一、LNMP概述

前言：目前的网站一般都会有动态和静态数据，默认nginx 仅可以处理静态数据，用户访问任何数据都是直接返回对应的文件，如果访问的是一个脚本的话，就会导致直接返回一个脚本给用户，而用户没有脚本解释器，因此需要整合LNMP（Linux、Nginx、MySQL、PHP）实现动态网站效果。

LNMP 是一种常见的 Web 服务器架构，代表 Linux、Nginx、MySQL（或 MariaDB）和 PHP（或 Perl、Python）。这种架构广泛用于搭建高性能的动态网站和 Web 应用程序。

L：Linux 基础操作系统（Ubuntu、CentOS、Debian）
N：一般指Nginx Web服务器（实现HTTP 和反向代理）
M：一般指MySQL或MariaDB数据库管理系统（用于存储和管理网站和应用的数据）
P：用于 Web服务器端开发脚本语言（PHP、Perl、Python）

LNMP 架构的优势：

高性能：Nginx 的高并发处理能力和低资源消耗，结合 PHP-FPM（FastCGI Process Manager）的高效处理，提供卓越的性能。
可扩展性：通过 Nginx 的反向代理和负载均衡功能，可以轻松扩展系统以处理更多请求。
安全性：Nginx 提供多种安全功能，如 SSL/TLS 支持、访问控制和限速，保护网站和应用免受攻击。
灵活性：支持多种编程语言和数据库系统，可以根据需求选择合适的组件。

总结：LNMP 架构通过结合 Linux 操作系统的稳定性、Nginx 的高性能、MySQL 的数据管理能力和 PHP 的动态内容生成，提供了一个强大且灵活的 Web 服务器解决方案。无论是小型网站还是大型应用，LNMP 都能满足高性能和可扩展性的需求。

安装思路：LNMP在CentOS系统中，源码安装Nginx，使用RPM包安装MariaDB、PHP、PHP-FPM软件。操作过程中需要安装的软件列表如下：

① nginx（WEB服务器）
② mariadb（数据库客户端软件）、mariadb-server（数据库服务器软件）、mariadb-devel（其他客户端软件的依赖包）
③ php（解释器）、php-fpm（进程管理器服务）、php-mysql（PHP的数据库扩展包）

Nginx+FastCGI实现动静分离，通过localhost{}判断用户访问的是静态还是动态数据

案例：构建LNMP平台

步骤1：LNMP各软件包和依赖包安装并启动服务

1）安装使用yum安装基础依赖包

[root@proxy ~]# yum -y install gcc make    //安装编译工具
[root@proxy ~]# yum -y install pcre-devel   //依赖包，使nginx支持正则
[root@proxy ~]# yum -y install openssl-devel   //依赖包，支持基于ssl技术的网站

2）安装Nginx

[root@proxy lnmp_soft]# tar -xf nginx-1.17.6.tar.gz    //释放nginx的源码包
[root@proxy lnmp_soft]# cd nginx-1.17.6/    //切换到源码包目录
[root@proxy nginx-1.17.6]# ./configure --prefix=/usr/local/nginx --user=nginx --with-http_ssl_module
[root@proxy nginx-1.17.6]# make    //编译
[root@proxy nginx-1.17.6]# make install    //安装
[root@proxy ~]# useradd -s /sbin/nologin nginx    //添加Nginx用户

3）安装MariaDB

[root@proxy ~]# yum -y install mariadb-server    //安装数据库服务端
[root@proxy ~]# yum -y install mariadb     //安装数据库客户端
[root@proxy ~]# yum -y install mariadb-devel   //安装数据库依赖包（支持lnmp）

4）安装PHP、安装PHP扩展

[root@proxy ~]# yum -y install php   //安装PHP环境（相当于解释器）
[root@proxy ~]# yum -y install php-mysql   //安装PHP与数据库关联的软件包
[root@proxy ~]# yum -y install php-fpm  //安装可使Nginx具备动态网站解析能力的软件包

步骤2：启动Nginx、MySQL、PHP服务

1）启动Nginx服务

[root@proxy ~]# /usr/local/nginx/sbin/nginx
[root@proxy ~]# netstat -nuptl | grep :80
tcp        0      0 0.0.0.0:80              0.0.0.0:*               LISTEN      7321/nginx: master

2）启动MySQL服务

[root@proxy ~]# systemctl start mariadb.service
[root@proxy ~]# netstat -nuptl | grep :3306      //mariadb端口号3306
tcp        0      0 0.0.0.0:3306            0.0.0.0:*               LISTEN      7218/mysqld   
[root@proxy ~]# systemctl status mariadb

3）启动PHP服务

[root@proxy ~]# systemctl start php-fpm.service
[root@proxy ~]# netstat -nuptl | grep :9000     //php-fpm端口号9000
tcp        0      0 127.0.0.1:9000          0.0.0.0:*               LISTEN      7276/php-fpm: maste
[root@proxy ~]# systemctl status php-fpm

步骤3：修改nginx配置文件并启动服务（通过localhost实现动静页面分离）

[root@proxy nginx]# vim conf/nginx.conf   //先通过65,71s/#//取消注释（除69）
 43         location / {
 44             root   html;
 45             index  index.php index.html index.htm;
 46         }
//设置默认首页为index.php，当用户在浏览器地址栏中只写域名或IP，不说访问什么页面时，服务器会把默认首页index.php返回给用户
 65         location ~ \.php$ {    //~是使用正则表达式，匹配包含以.php结尾
 66         root     html;    //网站页面位置，不用改，保持默认
 67         fastcgi_pass   127.0.0.1:9000;   //当用户访问了.php结尾的文件，就让nginx将请求转发给本机9000端口，php-fpm服务（端口号9000）
 68         fastcgi_index  index.php;    //动态网站的默认页面，无需修改
 69   #     fastcgi_param  SCRIPT_FILENAME  /scripts$fastcgi_script_name;
 70         include        fastcgi.conf;   //将fastcgi_params修改为：fastcgi.conf配置文件（注意【;】结尾），加载Fast-CGI参数配置文件
 71         }
[root@proxy conf]# /usr/local/nginx/sbin/nginx -s reload     //重置文件

步骤4：创建PHP页面，测试LNMP架构能否解析PHP页面

[root@proxy ~]# cd ~/lnmp_soft/     //可参考lnmp_soft/php_scripts/test.php
[root@proxy lnmp_soft]# cd php_scripts/
[root@proxy php_scripts]# pwd
/root/lnmp_soft/php_scripts
[root@proxy php_scripts]# cp test.php /usr/local/nginx/html/

查看测试页面 test.php 内容：

<html>
<body>
This is HTML message
</br>
<?php
$c = 12;
$d = 2;
if($c > $d){echo "c is bigger";}
else{ echo "d is bigger";}
?>
</body>
</html>

测试：Firefox浏览器访问192.168.2.5/test.php（# systemctl stop firewalld）

常见报错：Nginx未将test.php做解析，直接返回给用户

分析：/conf/nginx.conf配置文件中的PHP配置错误（指定端口9000）

常见报错：php-fpm服务未开启、或者SELinux错误

[root@proxy nginx]# systemctl restart php-fpm

步骤5：创建PHP测试页面,连接并查询MariaDB数据库

[root@proxy ~]# cd ~/lnmp_soft/php_scripts/ //可参考lnmp_soft/php_scripts/mysql.php
[root@proxy php_scripts]# ls
mem.php                  test.php
mysql.php                web_demo.tar.gz
...
[root@proxy php_scripts]# cp mysql.php /usr/local/nginx/html/

查看测试页面 mysql.php 内容：

<?php
$mysqli = new mysqli('localhost','root','','mysql');
//注意：root为mysql数据库的账户名称，密码需要修改为实际mysql密码，无密码则留空即可；
//localhost是数据库的域名或IP，mysql是数据库的名称；
if (mysqli_connect_errno()){
die('Unable to connect!'). mysqli_connect_error();
}
$sql = "select * from user";
$result = $mysqli->query($sql);
while($row = $result->fetch_array()){
printf("Host:%s",$row[0]);
printf("</br>");
printf("Name:%s",$row[1]);
printf("</br>");
}
?>

测试1：Firefox浏览器访问192.168.2.5/mysql.php

测试2：Firefox浏览器访问并刷新192.168.2.5/mysql.php，可看到新增的用户记录

[root@proxy html]# mysql
MariaDB [(none)]> create user ANJ@localhost identified by '123';   //创建用户
MariaDB [(none)]> quit

补充：LNMP常见问题，如果动态网站访问失败，可用参考错误日志，查找错误信息

Nginx的默认访问日志文件为：/usr/local/nginx/logs/access.log
Nginx的默认错误日志文件为：/usr/local/nginx/logs/error.log
PHP默认错误日志文件为：/var/log/php-fpm/www-error.log

二、FastCGI原理（快速公共网关接口）

工作流程：

① Web Server启动时载入FastCGI进程管理器（通过PHP-FPM负责调度FastCGI）；
② FastCGI进程管理器初始化，启动多个解释器进程；
③ 当客户端请求到达Web Server时，FastCGI进程管理器选择并连接到一个解释器；
④ FastCGI子进程完成处理后返回结果，将标准输出和错误信息从同一连接返回Web Server；

FastCGI技术目前支持语言：PHP、C/C++、JAVA、Perl、Python、Ruby等

缺点：内存消耗大，因为是多进程，所以进程消耗更多的服务器内存，PHP-CGI解释器每进程消耗7至25兆内存，将这个数字乘以50或100就是很大的内存数；

补充：Nginx+PHP(FastCGI)服务器在3万并发连接下

①开10个Nginx进程消耗150M内存（10*15M）
②开64个PHP-CGI进程消耗1280M内存（20M*64）

查看php-fpm.d配置文件（不需要修改该文件）

[root@proxy ~]# cat /etc/php-fpm.d/www.conf
  2 [www]
 12 listen = 127.0.0.1:9000     //php-fpm监听端口号
 24 listen.allowed_clients = 127.0.0.1
 39 user = apache
 41 group = apache
 60 pm = dynamic
 70 pm.max_children = 50   //最大调度FastCGI解释器进程数量（上限）
 75 pm.start_servers = 5     //默认开始调度5个FastCGI解释器进程数量
...
[root@proxy ~]# pstree | grep php    //通过进程树可查看5个FastCGI进程数量
        |-php-fpm---5*[php-fpm]

三、地址重写（rewrite）

URL 地址重写（URL rewriting）是一种技术，用于在服务器端修改或转换 URL 的外观，使其对用户更加友好、易于理解和记忆，同时也可以用于实现 SEO 优化、隐藏技术细节、实现重定向等功能。在 LNMP 架构中，Nginx 提供了强大的 URL 重写功能，通过配置 rewrite 指令来实现。

作用：获得一个来访的URL请求，然后改写成服务器可以处理的另一个URL的过程

用户体验：更简洁、易读的 URL 有助于用户理解和记忆。
SEO 优化：搜索引擎更喜欢语义化的 URL，有助于提高网站的搜索排名。
隐藏技术细节：可以隐藏服务器端的技术实现细节，提高安全性。
重定向：可以将旧的 URL 重定向到新的 URL，避免链接失效。

1、Nginx 中的 URL 重写

Nginx 使用 rewrite 模块来实现 URL 重写。rewrite 指令的基本语法如下：

rewrite regex replacement [flag];

regex：用于匹配 URL 的正则表达式。
replacement：重写后的 URL。
flag：可选标志，用于控制重写行为。

常见标志（flag）

last：停止处理当前的 rewrite 指令，并开始一个新的请求。

break：停止处理当前的 rewrite 指令，但继续处理其他指令。

redirect：返回 302 临时重定向（HTTP 状态码 302）。

permanent：返回 301 永久重定向（HTTP 状态码 301）。

正则表达式匹配模式

区分大小写匹配：~
不区分大小写匹配：~*
区分大小写不匹配：!~
不区分大小写不匹配：!~*

示例 1：将动态 URL 重写为静态 URL

假设有一个动态生成的 URL：

http://example.com/index.php?page=about

我们希望将其重写为更友好的静态 URL：

http://example.com/about

可以在 Nginx 配置文件中添加如下 rewrite 指令：

server {
    listen 80;
    server_name example.com;

    location / {
        rewrite ^/about$ /index.php?page=about break;
        # 其他配置...
    }
}

示例 2：实现 301 永久重定向

假设有一个旧的 URL：

http://example.com/old-page

我们希望将其永久重定向到新的 URL：

http://example.com/new-page

可以在 Nginx 配置文件中添加如下 rewrite 指令：

server {
    listen 80;
    server_name example.com;

    location /old-page {
        rewrite ^/old-page$ /new-page permanent;
    }
}

示例 3：隐藏技术细节

假设有一个动态生成的 URL：

http://example.com/index.php?id=123

我们希望将其隐藏技术细节，重写为：

http://example.com/item/123

可以在 Nginx 配置文件中添加如下 rewrite 指令：

server {
    listen 80;
    server_name example.com;

    location /item {
        rewrite ^/item/(.*)$ /index.php?id=\$1 break;
        # 其他配置...
    }
}

例如1：基本的地址重写

修改配置文件(访问a.html重定向到b.html)

[root@proxy ~]# vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
...
 42         rewrite /a.html /b.html;    //旧地址a.html，新地址b.html
[root@proxy ~]# echo "AA" > /usr/local/nginx/html/a.html
[root@proxy ~]# echo "BB" > /usr/local/nginx/html/b.html
[root@proxy ~]# /usr/local/nginx/sbin/nginx -s reload   //重新加载配置文件

测试：Firefox浏览器访问192.168.2.5/a.html，以a.html域名显示b.html内容

例如2：添加正则表达式，实现规范的输入网页URL访问请求，输入错误，则404报错

思考：只要包含”/a.html”即可访问（不严谨），使用正则表达式实现书写规范

访问页面：http://192.168.2.5/a.htmlzzhhh

访问页面：http://192.168.2.5/abc/a.html

[root@proxy ~]# vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
 42         rewrite ^/a.html$ /b.html;       //前后添加正则【^URL$】
[root@proxy ~]# /usr/local/nginx/sbin/nginx -s reload

测试：Firefox浏览器访问192.168.2.5/abc/a.html（必须严格匹配a.html）

例如3：通过rewrite选项redirect实现地址重定向（redirect 跳转地址栏）

[root@proxy ~]# vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
 42         rewrite ^/a.html$ /b.html redirect;    //redirect实现地址重定向
[root@proxy ~]# /usr/local/nginx/sbin/nginx -s reload

测试：Firefox浏览器访问192.168.2.5/a.html，重定向到b.html，而不是以a.html域名显示b.html内容（可观察浏览器地址栏的变化）

例如4：旧地址位置可以写任何参数，只要浏览器访问请求（地址栏）匹配即可

[root@proxy ~]# vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
 42         rewrite ^/haha$ /b.html redirect;
 [root@proxy ~]# /usr/local/nginx/sbin/nginx -s reload

注意：虽地址栏可填任何参数，但要带“/”，该“/”非根目录，表示为/usr/local/nginx/html

测试：Firefox浏览器访问192.168.2.5/haha，重定向到b.html

例如5：访问192.168.2.5的请求重定向至www.tmooc.cn

[root@proxy ~]# vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
 42         rewrite / http://www.tmooc.cn;
[root@proxy ~]# /usr/local/nginx/sbin/nginx -s reload

测试：Firefox浏览器访问192.168.2.5/或者192.168.2.5，域名跳转到新网址

补充：因直接访问http://192.168.2.5即访问192.168.2.5/index.html默认页面，所以旧地址位置以包含“/”，所以可以此方式也能跳转到新网址；

例如6：访问192.168.2.5/下面子页面，重定向至www.tmooc.cn/下相同的页面

应用场景：访问并收藏了一个旧地址，再次访问时已发生新网页跳转，新网页跳转后依然加载的是旧地址页面即可。

[root@proxy ~]# vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
 42         rewrite /(.*) http://www.tmooc.com/$1;
[root@proxy ~]# /usr/local/nginx/sbin/nginx -s reload

测试：Firefox浏览器访问192.168.2.5/a.html，域名跳转到新网址/旧地址页面

正则表达式：【()】功能：保留、组合成一个整体
rewrite /(.*) http://www.tmooc.com/$1;
解释：【$1】引用前【()】保留参数

例如7：实现火狐浏览器访问与其它浏览器访问相同链接返回的页面不同

① 创建网页目录以及对应的页面文件：

[root@proxy ~]# echo "I am other WEB" > /usr/local/nginx/html/test.html
[root@proxy ~]# mkdir -p /usr/local/nginx/html/firefox/
[root@proxy ~]# echo "Firefox-WEB" > /usr/local/nginx/html/firefox/test.html

② 修改Nginx服务配置

[root@proxy ~]# vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
.. ..
server {
        listen       80;
        server_name  localhost;
location / {
    root   html;
    index  index.html index.htm;
}
 
if ($http_user_agent ~* firefox) {            //识别客户端firefox浏览器
rewrite ^(.*)$  /firefox/$1;
}
}

解释1：~符号代表正则匹配，*符号代表不区分大小写（Nginx独有符号）；(.*)代表复制用户查看的页面，$1代表粘贴；

解释2：Nginx的内置变量http_user_agent存放用户信息，例如客户端使用什么浏览器。当用户来访信息中包含firefox(忽略大小写)，则判断条件成立，并执行地址重写；

③ 重新加载配置文件

[root@proxy ~]# /usr/local/nginx/sbin/nginx -s reload

测试：

[root@proxy ~]# curl http://192.168.2.5/test.html
I am other WEB

Firefox浏览器访问http://192.168.2.5/test.html，如图所示：

Google浏览器访问http://192.168.2.5/test.html，如图所示：

例如8：再次修改nginx配置文件，在2个地址重写rewrite情况下，增加last选项

last：停止执行其它重写规则，地址栏不改变；（仅作用在同一个location{}中）
停止处理当前的 rewrite 指令，并开始一个新的请求。

[root@proxy ~]# cd /usr/local/nginx/html/
[root@proxy html]# echo "AAA" > a.html
[root@proxy html]# echo "BBB" > b.html
[root@proxy html]# echo "CCC" > c.html

① 实验前：

[root@proxy html]# vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
 42         rewrite /a.html /b.html;
 43         rewrite /b.html /c.html;
...
[root@proxy html]# /usr/local/nginx/sbin/nginx -s reload

测试：Firefox浏览器访问 http://192.168.2.5/a.html，如图所示：

解释：未增加Last选项，地址栏不变，2个地址重写的跳转：a.html —> b.html —> c.html

② 测试后：增加Last选项

[root@proxy html]# vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
 42         rewrite /a.html /b.html last;     //增加Last选项
 43         rewrite /b.html /c.html;
...
[root@proxy html]# /usr/local/nginx/sbin/nginx -s reload

测试：Firefox浏览器访问http://192.168.2.5/a.html，如图所示：

解释：增加Last选项，地址栏不变，2个地址重写的跳转：a.html —> b.htmll

例如9：再次修改nginx配置文件，在2个地址重写rewrite情况下，增加break选项

break：停止执行其它重写规则，完成本次请求就不再读其它语句（可作用在不同location{}中的rewrite）

停止处理当前的 rewrite 指令，但继续处理其他指令。

① 实验前：

[root@proxy html]# vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
 44         location / {
 45         rewrite /a.html /b.html last;     //已增加Last选项，按理应停止
 46             root   html;
 47             index  index.html index.htm;
 48         }
 49         location /b.html{      //增加了新的location{}及rewrite地址重写
 50         rewrite /b.html /c.html;
 51         }
[root@proxy html]# /usr/local/nginx/sbin/nginx -s reload

测试：Firefox浏览器访问http://192.168.2.5/a.html，如图所示：

解释：虽增加Last选项，但由于第一个rewrite的last选项在单独的一个location{}，第二个rewrite在另一个loaction{}，last选项仅作用在同一个location{}中的rewrite，所以2个地址重写的跳转：a.html —> b.html —> c.html；

② 实验后：增加break选项

[root@proxy html]# vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
 44         location / {
 45         rewrite /a.html /b.html break;    //增加break选项
 46             root   html;
 47             index  index.html index.htm;
 48         }
 49         location /b.html{
 50         rewrite /b.html /c.html;
 51         }
[root@proxy html]# /usr/local/nginx/sbin/nginx -s reload

测试：Firefox浏览器访问http://192.168.2.5/a.html，如图所示：

解释：增加break选项，地址栏不变，2个地址重写不同location{}的跳转：a.html —> b.htmll

补充：permanent选项与redirect选项功能差不多

Redirect选项临时重定向网站状态码 302
Premanent选项永久重定向网络状态码 301

针对搜索引擎例如百度、360等，Python爬虫不识别302

[root@proxy html]# vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
 44         rewrite /a.html /b.html permanent;
[root@proxy html]# /usr/local/nginx/sbin/nginx -s reload

补充：index index.html index.htm; 记录

index 指定默认页面，当访问http://192.168.2.5，可忽略页面，因index已指定的默认页面index.html；
index.html 默认索引页面
index.htm 备用页面（当index.html页面没有，则使用备用）

思维导图：

小结：

本篇章节为【第二阶段】OPERATION-DAY2 的学习笔记，这篇笔记可以初步了解到部署LNMP架构（linux、Nginx、MariaDB、PHP）、Nginx+FastCGI动静分离、Nginx地址重写。

Tip：毕竟两个人的智慧大于一个人的智慧，如果你不理解本章节的内容或需要相关笔记、视频，可私信小安，请不要害羞和回避，可以向他人请教，花点时间直到你真正的理解

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Linux云计算 |【第二阶段】OPERATION-DAY2

主要内容：

一、LNMP概述

案例：构建LNMP平台

二、FastCGI原理（快速公共网关接口）

三、地址重写（rewrite）

1、Nginx 中的 URL 重写

常见标志（flag）

示例 1：将动态 URL 重写为静态 URL

示例 2：实现 301 永久重定向

示例 3：隐藏技术细节

思维导图：

小结：

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