企业高性能 Web 服务部署实践（基于 RHEL 9）

一、实验环境准备

1.1 系统要求

操作系统：Red Hat Enterprise Linux 9（RHEL 9）
内核版本 ：4.18+（可通过 uname -r 验证）
网络：确保服务器可连接互联网（用于安装依赖和下载源码）。

1.2 安装基础依赖

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# 安装编译工具和依赖库  
sudo dnf install -y gcc pcre-devel zlib-devel openssl-devel make wget

说明：
- gcc：C 语言编译器，用于编译 Nginx 源码。
- pcre-devel：支持正则表达式功能（如 URL 重写）。
- zlib-devel：支持 Gzip 压缩，减少传输数据量。
- openssl-devel：支持 SSL/TLS 加密，实现 HTTPS 服务。
- make：自动化构建工具，用于编译源码。

二、Nginx 源码编译安装

2.1 创建 Nginx 用户

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# 创建nginx用户（禁止登录，仅用于运行服务）  
sudo useradd -r -s /sbin/nologin nginx

2.2 下载并解压源码

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# 进入源码目录（统一存放源码的规范路径）  
cd /usr/local/src  

# 下载Nginx源码（以1.24.0版本为例，可替换为最新稳定版）  
wget https://nginx.org/download/nginx-1.24.0.tar.gz  

# 解压源码包  
tar zxf nginx-1.24.0.tar.gz  
cd nginx-1.24.0

2.3 配置编译参数

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./configure \
--prefix=/usr/local/nginx \          # 安装路径  
--user=nginx \                       # 运行Nginx的用户（需提前创建） 
--group=nginx \                      # 运行Nginx的用户组  
--with-http_ssl_module \             # 支持HTTPS  
--with-http_v2_module \              # 支持HTTP/2（多路复用提升性能）  
--with-http_realip_module \          # 支持获取客户端真实IP（反向代理场景）  
--with-http_stub_status_module \     # 启用状态页（监控Nginx运行状态）  
--with-http_gzip_static_module \     # 支持静态Gzip压缩（预压缩文件直接传输） 
--with-pcre \                        # 支持正则表达式（URL匹配、重写）  
--with-stream \                      # 支持TCP/UDP反向代理（如数据库代理）  
--with-stream_ssl_module \           # 支持TCP/UDP SSL加密  
--with-stream_realip_module          # 支持TCP/UDP场景获取真实IP

2.4 编译和安装

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# 编译（可加-j参数启用多核心加速，如make -j 4）  
make && make install

2.5 创建 Systemd 服务文件

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# 创建服务文件（便于系统管理Nginx生命周期）  
sudo vim /etc/systemd/system/nginx.service

服务文件内容：

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[Unit]  
Description=The NGINX HTTP and reverse proxy server  
After=syslog.target network-online.target  

[Service]  
Type=forking  
PIDFile=/usr/local/nginx/logs/nginx.pid  
ExecStartPre=/usr/local/nginx/sbin/nginx -t  # 启动前检查配置文件语法  
ExecStart=/usr/local/nginx/sbin/nginx        # 启动命令  
ExecReload=/bin/kill -s HUP $MAINPID         # 平滑重载配置（不中断服务）  
ExecStop=/bin/kill -s QUIT $MAINPID          # 优雅关闭（处理完现有连接）  
PrivateTmp=true  

[Install]  
WantedBy=multi-user.target

2.6 添加 Nginx 环境变量（系统级配置）

为避免仅当前用户生效，建议配置系统级环境变量：

将 nginx 可执行文件的路径添加到系统环境变量 PATH 中，就能直接使用nginx命令。

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# 创建环境变量配置文件  
sudo vim /etc/profile.d/nginx.sh  

# 写入内容：  
export PATH=$PATH:/usr/local/nginx/sbin  

# 生效配置  
source /etc/profile.d/nginx.sh

2.7 启动 Nginx 并设置开机自启

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# 重新加载Systemd配置（识别新服务）  
sudo systemctl daemon-reload  

# 启动Nginx服务  
sudo systemctl start nginx  

# 验证服务状态  
sudo systemctl status nginx  

# 设置开机自启  
sudo systemctl enable nginx

三、Nginx 性能调优配置

3.1 高并发核心配置

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# 编辑Nginx主配置文件  
sudo vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf

关键配置内容：

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worker_processes  auto;           # 自动匹配CPU核心数（1核心1进程，避免切换开销）  
worker_rlimit_nofile 100000;      # 每个工作进程最大文件句柄数（需系统支持）  

events {
    worker_connections  65535;        # 每个进程支持的最大连接数  
    use epoll;                        # 启用epoll事件驱动（Linux高性能IO模型）  
    multi_accept on;                  # 一次接受多个新连接，减少系统调用  
}

http {
    include       mime.types;         
    default_type  application/octet-stream;  

    sendfile        on;               # 启用sendfile（零拷贝，减少用户态/内核态切换）  
    tcp_nopush      on;               # 配合sendfile使用，批量发送数据  
    tcp_nodelay     on;               # 小数据不延迟发送（提升交互性）  
    keepalive_timeout  65;            # 长连接超时时间（减少握手开销）  
}

3.2 系统级限制调整（避免高并发瓶颈）

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# 临时调整进程最大文件句柄数（当前会话生效）  
ulimit -n 100000  

# 永久调整（重启生效）  
sudo vim /etc/security/limits.conf  
# 加入以下内容：  
* soft nofile 100000  
* hard nofile 100000

3.3 性能测试方法

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# 安装压测工具  
sudo dnf install -y httpd-tools  

# 测试（10000总请求，1000并发，注意提前调整ulimit）  
ab -n 10000 -c 1000 http://172.25.254.60/

四、反向代理与负载均衡配置

4.1 负载均衡核心配置

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

配置内容：

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upstream backend {  
    server 172.25.254.61:8080 weight=3;  # 后端服务器A（权重3，接收75%流量）  
    server 172.25.254.62:8080;           # 后端服务器B（权重1，接收25%流量）  
    # 可选：添加健康检查  
    # server 172.25.254.63:8080 backup;  # 备用服务器（主服务故障时启用）  
}  

server {  
    listen 80;  
    server_name 172.25.254.60;  

    location / {  
        proxy_pass http://backend;  
        proxy_set_header Host $host;                  # 传递原始主机名  
        proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;      # 传递客户端真实IP  
        proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;  # 记录代理链  
    }  
}

4.2 后端服务准备（测试用）

服务器 61：

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echo "Backend A (172.25.254.61)" > /root/index.html  
python3 -m http.server 8080 --bind 0.0.0.0  # 仅用于测试，生产环境需替换为正式服务

服务器 62：

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echo "Backend B (172.25.254.62)" > /root/index.html  
python3 -m http.server 8080 --bind 0.0.0.0

4.3 验证配置

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# 检查配置语法  
nginx -t  

# 平滑重载配置  
sudo systemctl reload nginx  

# 测试负载均衡效果（多次访问观察返回内容）  
curl http://172.25.254.60

五、动态内容处理（PHP-FPM 集成）

5.1 安装 PHP-FPM（需启用 EPEL 源）

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# 启用EPEL源（RHEL默认源无php-fpm）  
sudo dnf install -y https://dl.fedoraproject.org/pub/epel/epel-release-latest-9.noarch.rpm  

# 安装PHP及FPM  
sudo dnf install -y php php-fpm

5.2 创建测试页面

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echo "<?php phpinfo(); ?>" > /usr/local/nginx/html/index.php

5.3 配置 Nginx 支持 PHP

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

配置内容：

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server {
    listen 80;
    server_name 172.25.254.60;

    # 静态文件处理
    location / {
        root   /usr/local/nginx/html;
        index  index.html index.php;
    }

    # PHP动态请求处理
    location ~ \.php$ {
        root           /usr/local/nginx/html;
        fastcgi_pass   127.0.0.1:9000;  # 转发至PHP-FPM
        fastcgi_index  index.php;
        include        fastcgi_params;
        # 定义PHP文件路径（必须正确，否则报404）
        fastcgi_param  SCRIPT_FILENAME $document_root$fastcgi_script_name;
    }
}

5.4 配置 PHP-FPM

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# 编辑PHP-FPM配置（调整运行用户和监听地址）  
sudo vim /etc/php-fpm.d/www.conf  

# 修改以下参数：  
listen = 127.0.0.1:9000  
user = nginx  
group = nginx

确保 listen 地址和端口与 Nginx 配置中的 fastcgi_pass 一致。
如果用户不是 nginx，需修改为当前 Nginx 进程运行的用户（通常为 nginx 或 www-data）。

5.5 启动 PHP-FPM 并验证

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sudo systemctl start php-fpm  
sudo systemctl enable php-fpm  

# 测试PHP页面  
curl http://172.25.254.60/index.php  # 应返回PHP信息页

预期结果：

返回PHP信息页面（phpinfo()输出），表示PHP-FPM和Nginx集成成功。

六、缓存与加速配置

6.1 启用代理缓存

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

配置内容：

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# 定义缓存目录（levels：目录层级；keys_zone：内存区；max_size：最大磁盘空间）  
proxy_cache_path /var/cache/nginx levels=1:2 keys_zone=my_cache:10m max_size=1g inactive=60m;

upstream backend_servers {
    server 172.25.254.61:80; 
    server 172.25.254.62:80;     
}

server {
    listen 80;
    server_name 172.25.254.60;

    location / {
        proxy_pass http://backend_servers;
        proxy_cache my_cache;                # 启用缓存
        proxy_cache_valid 200 302 10m;       # 成功响应缓存10分钟
        proxy_cache_valid 404 1m;            # 404响应缓存1分钟
        add_header X-Cache-Status $upstream_cache_status;  # 显示缓存状态（HIT/MISS）
    }
}

6.2 配置缓存目录权限

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# 创建缓存目录并授权（确保Nginx可读写）  
sudo mkdir -p /var/cache/nginx  
sudo chown -R nginx:nginx /var/cache/nginx

6.3 验证缓存效果

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# 重载配置  
sudo systemctl reload nginx  

# 测试缓存（首次MISS，后续HIT）  
curl -I http://172.25.254.60/

验证结果：

缓存：响应头中出现 X-Cache-Lookup 表示缓存命中。

总结

本文基于 RHEL 9 环境，从源码编译安装 Nginx 开始，逐步实现了高性能 Web 服务的核心能力：

基础部署：通过源码编译定制 Nginx 功能，结合 Systemd 实现服务化管理；
性能调优：通过调整进程数、连接数、系统限制及 IO 模型，提升并发处理能力；
负载均衡：基于权重的流量分配，实现后端服务的负载分担与高可用；
动态处理：集成 PHP-FPM，支持动态内容生成；
缓存加速：启用代理缓存减少后端压力，提升响应速度。

实际生产环境中，还需结合 SSL 证书配置（HTTPS）、日志分析、监控告警等功能，进一步增强服务的安全性和可维护性。