Nginx基础和应用

系统管理员 2022-08-30 11:41 184阅读 0赞

**目录**

一、认识Nginx

1.1 什么是Nginx

1.2 Nginx核心配置解读

1.2.1 全局块

1.2.2 events块

1.2.3 http块

二、Nginx的主要应用场景

2.1 Nginx应⽤场景之反向代理

2.2 Nginx应⽤场景之负载均衡

三、ngnix的日志

四、Nginx的进程机制

4.1 nginx信号处理流程

4.2 worker多进程进程处理机制

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# 一、认识Nginx #

## 1.1 什么是Nginx ##

Nginx 是⼀个⾼性能的HTTP和反向代理web服务器，核⼼特点是占有内存少，并发能⼒强。Nginx 的主要特点就是Nginx的配置也⽐较简单，稳定性也特别好，宕机概率很低，最主要是占用系统资源少，支持高并发且性能好。所以Nginx被各类公司广泛使用，那Nginx有哪些应用场景呢？

*  Http服务器（Web服务器），性能⾮常⾼，⾮常注重效率，能够经受⾼负载的考验。⽀持50000个并发连接数，不仅如此，CPU和内存的占⽤也⾮常的低，10000个没有活动的连接才占⽤2.5M的内存。
 *  反向代理服务器。
 *  负载均衡服务器。
 *  动静分离。一般公司会采用nginx+tomcat来搭配做http服务中间件，静态资源部署在nginx，动态请求到tomcat，提升系统性能。

Nginx主要命令 ：

*  ./nginx 启动nginx
 *  ./nginx -s stop 终⽌nginx（当然也可以找到nginx进程号，然后使⽤kill -9 杀掉nginx进程）
 *  ./nginx -s reload (重新加载nginx.conf配置⽂件)

## 1.2 Nginx核心配置解读 ##

Nginx的核⼼配置⽂件conf/nginx.conf包含三块内容：全局块、events块、http块。

### 1.2.1 全局块 ###

从配置⽂件开始到events块之间的内容，此处的配置影响nginx服务器整体的运⾏，⽐如worker进程的数量、错误⽇志的位置等。

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2tpbmcxMzEyNw_size_16_color_FFFFFF_t_70][]

### 1.2.2 events块 ###

events块主要影响nginx服务器与⽤户的⽹络连接，⽐如worker\_connections 1024，标识每个  
workderprocess⽀持的最⼤连接数为1024。

![20210720114137990.png][]

### 1.2.3 http块 ###

http块是配置最频繁的部分（特别是server部分），虚拟主机的配置，监听端⼝的配置，请求转发、反向代理、负载均衡等。

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2tpbmcxMzEyNw_size_16_color_FFFFFF_t_70 1][]

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2tpbmcxMzEyNw_size_16_color_FFFFFF_t_70 2][]

# 二、Nginx的主要应用场景 #

## 2.1 Nginx应⽤场景之反向代理 ##

**反向代理**就是，浏览器客户端发送请求到反向代理服务器（⽐如Nginx），由反向代理服务器选择原始服务器提供服务获取结果响应，最终再返回给客户端浏览器。**正向代理**就是在浏览器中**配置代理服务器**的相关信息，通过代理服务器访问⽬标⽹站，代理服务器收到⽬标⽹站的响应之后，会把响应信息返回给我们⾃⼰的浏览器客户端。

下面举例端口为8080和8081的两台服务器的反向代理配置， 然后执行./nginx -s reload：

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2tpbmcxMzEyNw_size_16_color_FFFFFF_t_70 3][]

这⾥主要就是多location的使⽤，这⾥的nginx中server/location就好⽐tomcat中的  
Host/Context，location 语法如下：

location [=|~|~*|^~] /uri/ { … }

在nginx配置⽂件中，location主要有这⼏种形式，优先级4 > 3 > 2 > 1 > 5：

1）正则匹配 location ~ /abc\{ \}  
2）不区分⼤⼩写的正则匹配 location ~\* /abc\{ \}  
3）匹配路径的前缀 location ^~ /abc\{ \}  
4）精确匹配 location = /abc\{ \}  
5）普通路径前缀匹配 location /abc\{ \}

## 2.2 Nginx应⽤场景之负载均衡 ##

负载均衡，Nginx反向代理服务器根据请求去找到⼀个原始服务器来处理当前请求。如果⽬标服务器有多台（⽐如集群中的tomcat1，tomcat2，tomcat3...），找哪⼀个⽬标服务器来处理当前请求呢，这样⼀个寻找确定的过程就叫做负载均衡。下面举例说明：

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2tpbmcxMzEyNw_size_16_color_FFFFFF_t_70 4][]

Nginx几种负载均衡策略和配置：

*  轮询，默认策略，每个请求按时间顺序逐⼀分配到不同的服务器，如果某⼀个服务器下线，能⾃动剔除。

upstream abcServer{
    server 111.229.248.243:8080;
    server 111.229.248.243:8082;
    }
    location /abc {
    proxy_pass http://abcServer/;
    }

*  weight,weight代表权重，默认每⼀个负载的服务器都为1，权重越⾼那么被分配的请求越多（⽤于服务器性能不均衡的场景）。

upstream abcServer{
    server 111.229.248.243:8080 weight=1;
    server 111.229.248.243:8082 weight=1;
    }
    location /abc {
    proxy_pass http://abcServer/;
    }

*  ip\_hash，每个请求按照ip的hash结果分配，每⼀个客户端的请求会固定分配到同⼀个⽬标服务器处理，可以解决session问题。

upstream abcServer{
    ip_hash;
    server 111.229.248.243:8080;
    server 111.229.248.243:8082;
    }
    location /abc {
    proxy_pass http://abcServer/;
    }

# 三、ngnix的日志 #

nginx的日志一般默认输出信息很有限，正常为了方便排查问题，输出详细信息就很有必要。nginx为我们提供了日志的配置（在配置文件的http模块下，一般为注释状态）：

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2tpbmcxMzEyNw_size_16_color_FFFFFF_t_70 5][]

想要记录更详细的信息需要自己设置log\_format，具体可设置的参数格式及说明如下：

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2tpbmcxMzEyNw_size_16_color_FFFFFF_t_70 6][]

比如通过设置nginx日志格式，就可以查看负载均衡的具体访问地址（去除注释，并在最后添加"$upstream\_addr"）：

log_format  main  '$remote_addr - $remote_user [$time_local] "$request" '
                  '$status $body_bytes_sent "$http_referer" '
                  '"$http_user_agent" "$http_x_forwarded_for" "$upstream_addr"'

# 四、Nginx的进程机制 #

Nginx启动后，以daemon多进程⽅式在后台运⾏，包括⼀个Master进程和多个Worker进程。

*  master进程，主要是管理worker进程，⽐如：接收外界信号向各worker进程发送信号（如加载配置命令），监控worker进程的运⾏状态，当worker进程异常退出后Master进程会⾃动重新启动新的worker进程等。
 *  worker进程，worker进程具体处理⽹络请求。多个worker进程之间是对等的，他们同等竞争来⾃客户端的请求，各进程互相之间是独⽴的。⼀个请求，只可能在⼀个worker进程中处理，⼀个worker进程，不可能处理其它进程的请求。worker进程的个数是可以设置的，⼀般设置与机器cpu核数⼀致。

## 4.1 nginx信号处理流程 ##

以 ./nginx -s reload 来说明nginx信号处理这部分：

1.  master进程对配置⽂件进⾏语法检查；
2.  尝试配置（⽐如修改了监听端⼝，那就尝试分配新的监听端⼝）；
3.  尝试成功则使⽤新的配置，新建worker进程；
4.  新建成功，给旧的worker进程发送关闭消息；
5.  旧的worker进程收到信号会继续服务，直到把当前进程接收到的请求处理完毕后关闭。

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2tpbmcxMzEyNw_size_16_color_FFFFFF_t_70 7][]

## 4.2 worker多进程进程处理机制 ##

nginx监听某个端⼝，⼀个请求到来时，如果有多个worker进程，那么每个worker进程都有  
可能处理这个链接。

*  master进程创建之后，会建⽴好需要监听的的socket，然后从master进程再fork出多个  
    worker进程。所以，所有worker进程的监听描述符listenfd在新连接到来时都变得可读。
 *  nginx使⽤互斥锁来保证只有⼀个workder进程能够处理请求，拿到互斥锁的那个进程注册  
    listenfd读事件，在读事件⾥调⽤accept接受该连接，然后解析、处理、返回客户端.

nginx多进程模型好处：

*  每个worker进程都是独⽴的，不需要加锁，节省开销
 *  每个worker进程都是独⽴的，互不影响，⼀个异常结束，其他的照样能提供服务
 *  多进程模型为reload热部署机制提供了⽀撑

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