nginx之基本介绍

àì夳堔傛蜴生んèń 2022-11-25 01:58 110阅读 0赞

### nginx之基本介绍 ###

*  1.nginx简介
 *  2.nginx的特性与优点
 *   *   *  2.1 nginx的特性
         *  2.2 nginx的优点
 *  3.nginx的功能及应用类别
 *   *   *  3.1 nginx的功能
         *  3.2 nginx的扩展功能
         *  3.3 nginx的应用类别
 *  4.nginx的模块与工作原理
 *   *   *  4.1 nginx的模块分类
         *  4.2 nginx的工作原理
 *  5.nginx的安装与命令
 *   *   *  5.1 nginx的安装
         *  5.2 nginx常用命令
 *  6.nginx的配置文件详解
 *   *   *  6.1 配置文件分类
         *  6.2 用于调试、定位问题的配置参数
         *  6.3 正常运行必备的配置参数
         *  6.4 优化性能的配置参数
         *  6.5 事件相关的配置：event\{\}段中的配置参数
         *  6.6 网络连接相关的配置参数
         *  6.7 fastcgi的相关配置参数
         *  6.8 常需要进行调整的参数
         *  
         *  6.9 nginx作为web服务器时使用的配置：http\{\}段的配置参数
         *   *  6.9.1 虚拟主机常用参数
             *  6.9.2 listen参数
             *  6.9.3 url参数
             *  6.9.4 错误页码
             *  6.9.5 日志

[nginx官方文档][nginx]  
[下篇：增加模块与修饰符][Link 1]

# 1.nginx简介 #

--------------------

*nginx是一款轻量级的Web服务器/反向代理服务器及电子邮件（IMAP/POP3）代理服务器，并在一个BSD-like协议下发行。*

*nginx的特点是占有内存少，并发能力强，事实上nginx的并发能力确实在同类型的网页服务器中表现较好，中国大陆使用nginx网站用户有：百度、京东、新浪、网易、腾讯、淘宝等。*

# 2.nginx的特性与优点 #

--------------------

### 2.1 nginx的特性 ###

nginx是一个很牛的高性能Web和反向代理服务器，它具有很多非常优越的特性：

*1. 在高连接并发的情况下，nginx是Apache服务器不错的替代品，能够支持高达50000个并发连接数的响应(一台nginx服务器可以支持50000个请求，一般只会分配30000个)*  
   
*2. 使用epoll and kqueue作为开发模型*  
   
*3. nginx作为负载均衡服务器：nginx既可在内部直接支持和PHP程序对外进行服务，也可支持作为HTTP代理服务器对外进行服务*  
   
*4. nginx采用C进行编写，不论系统资源开销还是CPU使用效率都比Perlbal要好很多*

### 2.2 nginx的优点 ###

高并发连接：官方测试能够支撑5万并发连接，在实际生产环境中跑到2-3万并发连接数  
内存消耗少：在3万并发连接下，开启的10个nginx进程才消耗150M内存（15M\*10=150M）  
配置文件非常简单：风格跟程序一样通俗易懂  
成本低廉：nginx为开源软件，可以免费使用。而购买F5 BIG-IP、NetScaler等硬件负载均衡交换机则需要十多万至几十万人民币  
支持Rewrite重写规则：能够根据域名、URL的不同，将HTTP请求分到不同的后端服务器群组  
内置的健康检查功能：如果Nginx Proxy后端的某台Web服务器宕机了，不会影响前端访问  
节省带宽：支持GZIP压缩，可以添加浏览器本地缓存的Header头  
稳定性高：用于反向代理，宕机的概率微乎其微  
模块化设计：模块可以动态编译  
外围支持好：文档全，二次开发和模块较多  
支持热部署：可以不停机重载配置文件  
支持事件驱动、AIO（AsyncIO，异步IO）、mmap（Memory Map，内存映射）等性能优化

# 3.nginx的功能及应用类别 #

--------------------

### 3.1 nginx的功能 ###

*静态资源的web服务器，能缓存打开的文件描述符  
   
http、smtp、pop3协议的反向代理服务器  
   
缓存加速、负载均衡  
   
支持FastCGI（fpm，LNMP），uWSGI（Python）等  
   
模块化（非DSO机制），过滤器zip、SSI及图像的大小调整  
   
支持SSL*

### 3.2 nginx的扩展功能 ###

基于名称和IP的虚拟主机  
支持keepalive  
支持平滑升级  
定制访问日志、支持使用日志缓冲区提高日志存储性能  
支持URL重写  
支持路径别名  
支持基于IP及用户的访问控制  
支持速率限制，支持并发数限制

### 3.3 nginx的应用类别 ###

使用nginx结合FastCGI运行PHP、JSP、Perl等程序  
使用nginx作反向代理、负载均衡、规则过滤  
使用nginx运行静态HTML网页、图片  
nginx与其他新技术的结合应用

# 4.nginx的模块与工作原理 #

--------------------

nginx由内核和模块组成。其中，内核的设计非常微小和简洁，完成的工作也非常简单，仅仅通过查找配置文件将客户端请求映射到一个location block（location是nginx配置中的一个指令，用于URL匹配），而在这个location中所配置的每个指令将会启动不同的模块去完成相应的工作。

### 4.1 nginx的模块分类 ###

nginx的模块从结构上分为核心模块、基础模块和第三方模块

HTTP模块、EVENT模块和MAIL模块等属于**核心模块**  
HTTP Access模块、HTTP FastCGI模块、HTTP Proxy模块和HTTP Rewrite模块属于**基本模块**  
HTTP Upstream模块、Request Hash模块、Notice模块和HTTP Access Key模块属于**第三方模块**  
   
   
*用户根据自己的需要开发的模块都属于第三方模块。正是有了如此多模块的支撑，nginx的功能才会如此强大*  
   
   
   
   
**nginx模块从功能上分为三类，分别是：**

*  *Handlers（处理器模块）。此类模块直接处理请求，并进行输出内容和修改headers信息等操作。  
    handlers处理器模块一般只能有一个*  
     
 *  *Filters（过滤器模块）。此类模块主要对其他处理器模块输出的内容进行修改操作，最后由nginx输出*  
     
 *  *Proxies（代理器模块）。就是nginx的HTTP Upstream之类的模块，这些模块主要与后端一些服务比如fastcgi等操作交互，实现服务代理和负载均衡等功能*  
       
       
    nginx模块分为：核心模块、事件模块、标准Http模块、可选Http模块、邮件模块、第三方模块和补丁等  
       
       
    **nginx基本模块：所谓基本模块，指的是nginx默认的功能模块，它们提供的指令，允许你使用定义nginx基本功能的变量，在编译时不能被禁用，包括：**  
     
    
     *  *核心模块：基本功能和指令，如进程管理和安全。常见的核心模块指令，大部分是放置在配置文件的顶部*  
         
    
     *  *事件模块：在Nginx内配置网络使用的能力。常见的events（事件）模块指令，大部分是放置在配置文件的顶部*  
         
    
     *  *配置模块：提供包含机制*

### 4.2 nginx的工作原理 ###

nginx的模块直接被编译进nginx，因此属于静态编译方式。

启动nginx后，nginx的模块被自动加载，与Apache不一样，首先将模块编译为一个so文件，然后在配置文件中指定是否进行加载。

在解析配置文件时，nginx的每个模块都有可能去处理某个请求，但是同一个处理请求只能由一个模块来完成。

nginx的进程架构：  
启动nginx时，会启动一个Master进程，这个进程不处理任何客户端的请求，主要用来产生worker线程，一个worker线程用来处理n个request。  
   
   
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3p5eTEzMDk4OA_size_16_color_FFFFFF_t_70]  
**master进程接收到一个请求后，会交给一个worker去处理，worker进程会判断请求是否需要后端服务器**：

*1. 如果不需要，worker进程处理完，会做一个缓存，可以是异步或者同步，然后将处理完的数据交还给用户*

*2. 如果需要，worker进程就会通过模块HTTP,FastCGI,Memcache…)，去访问后端服务器，后端服务器处理完后，将数据再次通过协议交给worker进程，worker进程将结果缓存，交还给用户*  
   
   
下图为nginx模块一次常规的HTTP请求和响应的过程  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3p5eTEzMDk4OA_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]  
   
   
下图展示了基本的WEB服务请求步骤  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3p5eTEzMDk4OA_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]

# 5.nginx的安装与命令 #

--------------------

### 5.1 nginx的安装 ###

[root@zyy180 ~]# yum -y install  vim  gd-devel   pcre-devel openssl  openssl-devel  gcc gcc-c++  bzip2  
    
    
    1.创建nginx用户
    [root@zyy180 ~]#useradd -r -M -s /sbin/nologin nginx
    
    
    
    2.创建日志文件并更改属主
    [root@zyy180 ~]# cd /usr/src/
    [root@zyy180 ~]# mkdir -p /var/log/nginx
    [root@zyy180 src]# chown -R nginx.nginx /var/log/nginx
    
    
    3.解压
    [root@zyy180 src]# tar xf nginx-1.18.0.tar.gz -C /usr/local/
    
    
    
    4.编译安装
    [root@zyy180 ~]# cd /usr/local/nginx-1.18.0/
    [root@zyy180 nginx-1.18.0]# ./configure \
     --prefix=/usr/local/nginx \
     --user=nginx \
     --group=nginx \
     --with-debug \
     --with-http_ssl_module \
     --with-http_realip_module \
     --with-http_image_filter_module \
     --with-http_gunzip_module \
     --with-http_gzip_static_module \
     --with-http_stub_status_module \
     --http-log-path=/var/log/nginx/access.log \
     --error-log-path=/var/log/nginx/error.log
    
    
    [root@zyy180 nginx-1.18.0]# make && make install
    
    
    
    5.做环境变量
    [root@zyy180 ~]#  echo 'export PATH=/usr/local/nginx/sbin:$PATH' > /etc/profile.d/nginx.sh
    [root@zyy180 local]# . /etc/profile.d/nginx.sh
    
    
    
    
    6.启动服务
    [root@zyy180 ~]# nginx

### 5.2 nginx常用命令 ###

//服务控制方式，使用nginx命令
    
        -t  //检查配置文件语法
        
        -v  //输出nginx的版本
        
        -c  //指定配置文件的路径
        
        -s  //发送服务控制信号，可选值有{stop|quit|reopen|reload}

# 6.nginx的配置文件详解 #

--------------------

主配置文件：**/usr/local/nginx/conf/nginx.conf**

默认启动nginx时，使用的配置文件是：安装路径/conf/nginx.conf文件  
可以在启动nginx时通过-c选项来指定要读取的配置文件

[root@zyy180 conf]# ls
    fastcgi.conf            koi-win             scgi_params
    fastcgi.conf.default    mime.types          scgi_params.default
    fastcgi_params          mime.types.default  uwsgi_params
    fastcgi_params.default  nginx.conf          uwsgi_params.default
    koi-utf                 nginx.conf.default  win-utf

**nginx常见的配置文件及其作用**

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>配置文件</th> 
   <th>作用</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>nginx.conf</td> 
   <td>nginx的基本配置文件</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>mime.types</td> 
   <td>MIME类型关联的扩展文件</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>fastcgi.conf</td> 
   <td>与fastcgi相关的配置</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>proxy.conf</td> 
   <td>与proxy相关的配置</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>sites.conf</td> 
   <td>配置nginx提供的网站，包括虚拟主机</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

### 6.1 配置文件分类 ###

nginx.conf的内容分为以下几段：  
   
***main配置段：全局配置段。其中main配置段中可能包含event配置段(开始顶头那一段)***

***event \{\}：定义event模型工作特性***

***http \{\}：定义http协议相关的配置***  
   
   
配置指令：要以分号结尾，语法格式如下：

derective value1 [value2 ...];

**支持使用变量：**

内置变量：模块会提供内建变量定义  
自定义变量：`set var_name value`

### 6.2 用于调试、定位问题的配置参数 ###

daemon {on|off};    //是否以守护进程方式运行nginx，调试时应设置为off
    
    master_process {on|off};    //是否以master/worker模型来运行nginx，调试时可以设置为off
    
    error_log 位置 级别;    //配置错误日志
    
    
    --使用于main配置段

### 6.3 正常运行必备的配置参数 ###

user USERNAME [GROUPNAME];    //指定运行worker进程的用户和组         
    
    
    pid /path/to/pid_file;    //指定nginx守护进程的pid文件        
    
    
    worker_rlimit_nofile number;    //设置所有worker进程最大可以打开的文件数，默认为1024    
    
    
    worker_rlimit_core size;    //指明所有worker进程所能够使用的总体的最大核心文件大小，保持默认即可  
    
    
    --使用于main配置段

### 6.4 优化性能的配置参数 ###

worker_processes n;    //启动n个worker进程，这里的n为了避免上下文切换，通常设置为cpu总核心数-1或等于总核心数
    worker_cpu_affinity cpumask ...;    //将进程绑定到某cpu中，避免频繁刷新缓存
    //cpumask：使用8位二进制表示cpu核心，如：
        0000 0001   //第一颗cpu核心
        0000 0010   //第二颗cpu核心
        0000 0100   //第三颗cpu核心
        0000 1000   //第四颗cpu核心
        0001 0000   //第五颗cpu核心
        0010 0000   //第六颗cpu核心
        0100 0000   //第七颗cpu核心
        1000 0000   //第八颗cpu核心
        
    timer_resolution interval;    //计时器解析度。降低此值，可减少gettimeofday()系统调用的次数
    
    worker_priority number;    //指明worker进程的nice值（-20---19）越小优先级越高

[root@zyy180 ~]# vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
    worker_processes  4;
    worker_cpu_affinity 0001 0010 0100 1000;

![在这里插入图片描述][20200808102623714.PNG]

### 6.5 事件相关的配置：event\{\}段中的配置参数 ###

accept_mutex {off|on};    //master调度用户请求至各worker进程时使用的负载均衡锁；on表示能让多个worker轮流地、序列化地去响应新请求
    
    
    lock_file file;    //accept_mutex用到的互斥锁锁文件路径
    
    
    use [epoll | rtsig | select | poll];    //指明使用的事件模型，建议让nginx自行选择
    
    
    worker_connections #;    //每个进程能够接受的最大连接数
      (worker_connections *  worker_processes  = 一台服务器接收的请求数)
    每个进程能够接受的最大连接数   乘以  worker进程个数

### 6.6 网络连接相关的配置参数 ###

keepalive_timeout number;    //长连接的超时时长，默认为65s
    
    keepalive_requests number;    //在一个长连接上所能够允许请求的最大资源数
    
    keepalive_disable [msie6|safari|none];    //为指定类型的UserAgent禁用长连接
    
    tcp_nodelay on|off;    //是否对长连接使用TCP_NODELAY选项，为了提升用户体验，通常设为on
    
    client_header_timeout number;    //读取http请求报文首部的超时时长
    
    client_body_timeout number;    //读取http请求报文body部分的超时时长
    
    send_timeout number;    //发送响应报文的超时时长

### 6.7 fastcgi的相关配置参数 ###

LNMP：php要启用fpm模型  
配置示例如下：

location ~ \.php$ {
      root html;
      fastcgi_pass 127.0.0.1:9000;      //定义反向代理
      fastcgi_index index.php;
      fastcgi_param SCRIPT_FILENAME /scripts$fastcgi_script_name;    //一般$document_root$fastcgi_script_name;使用
      include fastcgi_params;
    }

### 6.8 常需要进行调整的参数 ###

*worker\_processes         //进程个数*

*worker\_connections       //每个进程处理请求的个数*

*worker\_cpu\_affinity         //在cpu上绑定worker进程*

*worker\_priority              /调整worker进程nice值*

###  ###

### 6.9 nginx作为web服务器时使用的配置：http\{\}段的配置参数 ###

http\{…\}：配置http相关，由ngx\_http\_core\_module模块引入。nginx的HTTP配置主要包括四个区块，结构如下：

http {//协议级别
      include mime.types;
      default_type application/octet-stream;
      keepalive_timeout 65;
      gzip on;
      upstream {//负载均衡配置
        ...
      }
      server {//服务器级别，每个server类似于httpd中的一个<VirtualHost>
        listen 80;
        server_name localhost;
        location / {//请求级别，类似于httpd中的<Location>，用于定义URL与本地文件系统的映射关系
          root html;
          index index.html index.htm;
    
           error_page   500 502 503 504  /50x.html;   错误网页转发到/50x.html
            location = /50x.html {
                root   html;
    
        }
      }
    }

#### 6.9.1 虚拟主机常用参数 ####

server {}：定义一个虚拟主机，示例如下：
    
    server {
      listen 80;
      server_name www.idfsoft.com;
      root "/vhosts/web";
    }

#### 6.9.2 listen参数 ####

***listen：指定监听的地址和端口***

listen address[:port];
    listen port;

#### 6.9.3 url参数 ####

**uri：这里指网页存放途径**  
   
`root path;`设置资源路径映射，用于指明请求的URL所对应的资源所在的文件系统上的起始路径  
![在这里插入图片描述][202008081110437.jpg]  
***网页存放在 /opt/myweb/zabbix/index.html***

`alias path;`用于location配置段，定义路径别名  
![在这里插入图片描述][20200808111106612.jpg]  
***网页存放在 /opt/myweb/index.html***

`index file;`默认主页面

index index.php index.html;

#### 6.9.4 错误页码 ####

**error\_page code**  
   
`error_page code [...] [=code] URI | @name` 根据http响应状态码来指明特用的错误页面，例如 error\_page 404   /404\_customed.html

server {
                listen 8080;
                server_name localhost;
                location    /   {
                root       html   ;
                index    zyy.html ;
                 }
                access_log  logs/host_access.log  zyy;
                error_page 404  /zyy.html;         ##404状态转发到/zyy.html
                location    /yyz.html   {
                }
            }
    
    
     
    
    [root@192 logs]# vim ../html/zyy.html
    zyy
    
    
     error_page  后面可以跟很多状态 用空格隔开

![在这里插入图片描述][20200809125439599.PNG]

`[=code]`：以指定的响应码进行响应，而不是默认的原来的响应，默认表示以新资源的响应码为其响应码，例如 error\_page   404 =200   /404\_customed.html

server {
                listen 8080;
                server_name localhost;
                location    /   {
                root       html/zyy   ;
                index    zyy.html ;
                 }
                access_log  logs/host_access.log  zyy;
                error_page 404 =200  /yyz.html;       ##404状态 =200状态  转发到/yyz.html
                location    /yyz.html   {
                }
            }
    
    
    
    
    [root@192 logs]# vim ../html/yyz.html
    da da da
    
    404 空格 =返回状态
    
    这个强制将404状态返回为200，在出现各种情况，这样使用，保证用户使用体验

![在这里插入图片描述][20200809125452414.PNG]

`proxy_pass -> proxy_intercept_errors on;`

`fastcgi_pass -> fastcgi_intercept_errors on;`

#### 6.9.5 日志 ####

**log\_format 定义日志格式**

log_format  main  '$remote_addr - $remote_user [$time_local] "$request" '
                        '$status $body_bytes_sent "$http_referer" '
                        '"$http_user_agent" "$http_x_forwarded_for"';
    access_log  logs/access.log  main;
    
    
    //注意：此处可用变量为nginx各模块内建变量

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>变量</th> 
   <th>含义</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>$remote_addr</td> 
   <td>与$http_x_forwarded_for用以记录客户端的ip地址；</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>$remote_user</td> 
   <td>记录客户端用户的名称；</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>$time_local</td> 
   <td>访问时间及时区；</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>$request</td> 
   <td>请求的URL与HTTP协议；</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>$status</td> 
   <td>记录请求状态</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>$body_bytes_sent</td> 
   <td>记录发送给客户端文件主体内容大小；</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>$http_referer</td> 
   <td>用来记录从那个页面链接访问过来的</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>$http_user_agent</td> 
   <td>记录客户端浏览器的相关信息</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

**还有一些常用的变量**

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>变量</th> 
   <th>含义</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>$bytes_sent</td> 
   <td>客户端发送的字节数</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>$request_length</td> 
   <td>客户端请求的长度</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>$http_host</td> 
   <td>客户端请求的地址请求地址，即浏览器中你输入的地址（IP或域名）</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>$upstream_status</td> 
   <td>upstream状态</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>$upstream_addr</td> 
   <td>后台upstream的地址，即真正提供服务的主机地址</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>$request_time</td> 
   <td>整个请求的总时间</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>$upstream_response_time</td> 
   <td>请求过程中，upstream响应时间</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>$request_body</td> 
   <td>POST数据</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

log_format  zyy  '$remote_addr - $remote_user [$time_local] "$request" '
                          '$status $body_bytes_sent "$http_referer" '
                          '"$http_user_agent" "$http_x_forwarded_for"';
    
    
    
    ##要记得把 access_log  logs/host_access.log注释掉或者移到其他server里
    
    
    
     server {
                listen 8080;
                server_name localhost;
                access_log  logs/host_access.log  zyy;   ##加上这段
                location / {
                   echo '123' ;
                  }
            }
    
    
    
    
    [root@192 logs]# ls
    access.log  error.log  host_access.log  nginx.pid

[nginx]: http://nginx.org/en/docs/
[Link 1]: https://blog.csdn.net/zyy130988/article/details/107879250
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3p5eTEzMDk4OA_size_16_color_FFFFFF_t_70]: /images/20221124/2b789d1383d64f77aa2c45e0d1714c02.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3p5eTEzMDk4OA_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]: /images/20221124/49df297f5bb4445aa20810e2ac23a236.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3p5eTEzMDk4OA_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]: /images/20221124/675a5d50eaaf4b51ac651a0a34f4caa2.png
[20200808102623714.PNG]: /images/20221124/db57507934714caf98b2093317de2f2b.png
[202008081110437.jpg]: /images/20221124/eb87e701786540ce80652ceec3fd4ffa.png
[20200808111106612.jpg]: /images/20221124/9543a2c8e3a34bffbd84226730dd9b82.png
[20200809125439599.PNG]: /images/20221124/e6c32e20047c4900a947bc92e79453a6.png
[20200809125452414.PNG]: /images/20221124/df85b7f7712b4572adeb879f92c5c786.png