Nginx教程

Nginx教程

1.背景

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介绍

Nginx是一个高性能的HTTP服务器，以及反向代理服务器

组成

Ngnix有内核和模块组成。微结构的内核根据配置文件将一个请求映射到一个location块中，该location内的指令会启动模块来工作。

模块分类(结构上)

核心类

HTTP、EVENT，以及MAIL模块。

基础类

HTTP的Access、FastCGI、Proxy，以及Rewrite模块。

第三方类

HTTP的 Upstream Request Hash、Access Key模块，以及Notice模块。

模块分类(功能上)

Handlers(处理器)：处理请求并输出和修改handlers信息，一般只能有一个。

Filters(过滤器)：对Handlers处理过的内容进行修改，最后由Nginx输出，可以有多个。

Proxies(代理类)：HTTP Upstream之类，常与后端的服务，如fastcgi交互，实现服务代理和负载均衡功能。

处理请求的过程所经过的模块： --> 处理器 --> 过滤器1 [--> 过滤器2 -->过滤器n] --> 

工作模式

工作模式有单工作进程和多工作进程两种。前者是除主进程外，只有一个单线程的工作进程；而后者是多个工作进程，每个进程是多线程的。Nginx默认是单工作进程模式。

优势

作为Web服务器，处理静态文件时索引效率很高

作为代理服务器，实现高效的代理

作为负载均衡服务器，既内部直接支持PHP，也支持代理服务器；同时支持容错和利用算法负载均衡

性能好，采用了Poll模型支持大并发，而且内存占用少

稳定性好，采用分阶段资源分配方式，让CPU和内存占用少

高可用性好，支持热部署，配置修改以及版本更新无需重启服务器

2.Nginx安装运行和测试（CentOS6）

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在Centos/Redhat上先配置yum

#/etc/yum.repos.d/nginx.repo

[nginx]

name=nginx repo

baseurl=http://nginx.org/packages/centos/$releasever/$basearch/

gpgcheck=0

enabled=1

参考自：http://nginx.org/en/linux_packages.html#stable

安装完已经是开机启动的，所以安装完手动启动一下即可

# yum -y install nginx 

# service nginx start 

通过http://IP来访问即可测试是否启动正常

补充：高级编译安装（下面的实验会用到里面的增强功能）

ngx_cache_purge：http://labs.frickle.com/files/ngx_cache_purge-2.3.tar.gz

libunwind：http://ftp.yzu.edu.tw/nongnu//libunwind/libunwind-1.1.tar.gz

google-perftools：https://codeload.github.com/gperftools/gperftools/zip/master

安装正则表达式工具

yum -y install pcre-devel

cd /usr/local/src

安装缓存清理插件

tar xf ngx_cache_purge-2.3.tar.gz

安装高性能组件

tar xf libunwind-1.1.tar.gz

cd libunwind-1.1

CFLAGS=-fPIC ./configure

make CFLAGS=-fPIC

make CFLAGS=-fPIC install

cd ..

unzip gperftools-master.zip 

cd gperftools-master

./autogen.sh 

./configure 

make

make install

echo "/usr/local/lib" > /etc/ld.so.conf.d/usr_local_lib.conf

ldconfig

编译安装nginx

tar xf nginx-1.10.2.tar.gz

ln -s nginx-1.10.2 nginx

cd nginx

./configure --user=nginx --group=nginx \

--prefix=/usr/local/nginx \

--with-http_stub_status_module \

--with-http_gzip_static_module \

--with-http_ssl_module \

--with-google_perftools_module \

--add-module=/usr/local/src/ngx_cache_purge-2.3

make

make install

在做./configure前优化编译过程，将auto/cc/gcc文件下面两行注释掉，不用debug方式编译

# debug

#CFLAGS="$CFLAGS -g"

3.配置文件

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层次结构

main

events

HTTP

server1

upstream1

upstream2..n

location1

location2..n

server2..n

main：全局设置

server：主机设置，指定主机和端口

upstream：负载均衡设置，指定一系列后端服务器

location：URL匹配特定位置设置，指定匹配的网页

它们之间的继承关系为：location -> server -> main；而upstream与这三者没有关系

这4个部分包含若干指令，这些指令主要位于主模块、EVENT模块以及HTTP模块中，同时每个部分还可以使用其他HTTP模块命令，例如HTTP SSL、HTTPGzip、HTTPAddition等模块

配置详解

全局配置

user  nginx; 

worker_processes  auto;

error_log  /var/log/nginx/error.log warn;

pid        /var/run/nginx.pid;

worker_processes: auto会根据主机CPU线程数启动对应数量的工作进程

events配置

events {

    worker_connections  65535;

}

use epoll：已经没有了此配置，因为这是安装包默认的，会根据当前OS平台选择最优的event机制。

worker_connections：每个工作进程打开的连接数。此参数受Linux的进程最大打开文件数限制，需要用ulimit -n 65535对应修改。

客户端最大连接数 = worker_processes * worker_connections。

HTTP配置

http {

    include       /etc/nginx/mime.types;

    default_type  application/octet-stream;

    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  /var/log/nginx/access.log  main;

    sendfile        on;

    tcp_nopush     on;

    keepalive_timeout  65;

    gzip  on;

    include /etc/nginx/conf.d/*.conf;

}

log_format：定义日志格式，这里定义了一个名为main的格式；下面的access_log日志文件的内容由main日志格式定义

sendfile：on开启高效的文件传输模式

tcp_nopush：on开启防止网络阻塞

server配置

server {

    listen              80;

    server_name         localhost;

    charset UIF-8;

    access_log          /var/log/nginx/log/host.access.log  main;

    location / {

        root            /web/wwwroot/localhost;

        index           index.html index.htm;

    }

    location ~ \.(gif|jpg|jpeg|png|bmp)$ {

        root            /web/wwwroot/localhost;

        expires         30d;

    }

    location ~ ^/(upload|html) {

        root            /web/wwwroot/localhost;

        expires         30d;

    }

    location ~ \.jsp$ {

        proxy_pass              http://localhost:8080;

        index                   index.jsp;

    }

    location /NginxStatus {

        stub_status             on;

        access_log              /var/log/nginx/log/NginxStatus.log;

    }   

error_page   500 502 503 504  /50x.html;

    location = /50x.html {

        root   /usr/share/nginx/html;

    }

}

从上到下分别是静态文件、动态文件、服务器状态信息、网站错误页面的设置

维护技巧

配置文件校验

检查配置文件语法是否有无

nginx -t [-c $nginx.conf] 

查看nginx版本号

nginx -v

查看编译的模块

nginx -V

启动、关闭，以及重启

几个跟nginx有关的信号

QUIT：处理完请求关闭工作进程

WINCH: 从容关闭工作进程

HUP: 重新加载配置文件，平滑重启

USR1: 日志切换

USR2：平滑升级可执行文件

启动

service nginx start

ps aux | grep nginx

平滑重启

kill -HUP `cat /var/run/nginx.pid`

4.常用功能

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反向代理

反向代理服务器能代表所有外部客户端访问，请求内部网络服务，由于它不保存数据，因此能令后端服务器很安全。

反向代理服务器具有本地缓存后就称为web服务加速器

多域名跳转

实现多个域名的访问跳转到后端同一台服务器。

例子，以反向代理服务器A和后端服务器B为例说名，请求以www.tb.com域名从A跳转到B的/web目录，而请求以www.tb.com/admin的URL从A跳转到B的/admin目录，另外请求m.tb.com则从A跳转到B的/wap目录。配置文件代码主要如下：

server {

    listen              80;

    server_name         www.tb.com;

    location / {

        proxy_pass      http://127.0.0.1:8080/web/;

    }

    location /admin {

        proxy_pass      http://127.0.0.1:8080/admin;

    }

}

server {

    listen              80;

    server_name         m.tb.com;

    location / {

        proxy_pass      http://127.0.0.1:8080/wap/;

    }

}

注意，proxy_pass指令启动代理功能，要重点掌握。如果location匹配的是/根目录，则proxy_pass的目标路径需要以/结尾，如果location匹配的是/根目录下的子目录，则此子目录末尾和proxy_pass指定目标路径末尾都不能以/结尾

新旧域名重定向

常见需要重定向的场景有：新旧域名的替换，目录结构、网页文件名，以及文件后续名的变更。例子要求如果客户端访问www.taob.com，则自动跳转到新域名www.tb.com，下面是实现代码

方式一：

server {

    listen       80;

    server_name   www.tb.com;

    location / {

        proxy_pass http://127.0.0.1:8080/web/;

    }

}

server {

    listen       80;

    server_name   www.taob.com;

    rewrite /(.*)$ http://www.tb.com/$1 permanent;

}

启动两个主机，一个做反向代理，一个做重定向

方式二：

server {

    listen       80;

    server_name   www.taob.com www.tb.com;

    location / {

if ( $host != 'www.tb.com' ){

rewrite ^/(.*)$ http://www.tb.com/$1 permanent;

}

    proxy_pass http://127.0.0.1:8080/web/;

    }

}

这里使用了内置的$host变量比较主机名，作为判断是否重定向的条件

注意，rewrite指令启动了重定向功能，需要终点掌握，其最后的参数 permanent 表示永久重定向。

本地访问

别名

server{

listen  80;

server_name     www.tb.com;

location / {

root    /mysite/web/;

}

location /i {

alias /mysite/web/images;

}

}

注意，alias指令启动了别名的功能。

此例中访问http://www.tb.com会指向/mysite/web/目录，而访问http://www.tb.com/i/hello.jpg会指向/mysite/web/images/hello.jpg文件。

通常给子路径指定本地目录需要用到alias指令，也就是常说的起别名。我们通常在配置/目录时使用root指定路径，而配置/xxx子目录时使用alias指定路径。

location的优先级

location [ = | ~ | ~* | ^~ ] uri { ... }

=：表示精确匹配

~：正则表达式匹配，区分大小写

~*：正则表达式匹配，不区分大小写

^~：URI前半部分匹配，可省略

优先级顺序

字符字面量精确匹配 -> 正则表达式匹配 -> 按字符字面量左侧开始匹配

如果存在多个正则表达式同时匹配，优先选择最前面那个，如果存在URI前半部分多个匹配同时存在，优先选择最长前半部分那个匹配。

举例

location = / {

    [ configuration A ]

}

location / {

    [ configuration B ]

}

location /documents/ {

    [ configuration C ]

}

location ^~ /images/ {

    [ configuration D ]

}

location ~* \.(gif|jpg|jpeg)$ {

    [ configuration E ]

}

讲解：

/匹配A

/index.html匹配B

/documents/document.html匹配C

/images/1.gif匹配D

/documents/1.jpg匹配E

权限

这里列出了目录权限、IP访问权限，以及文件权限

例一 允许172.16.0.0/24和192.168.68.0/24网段的用户访问，但是192.168.68.1和其他来源IP的用户是不允许的

location / {

root    /mysite/web/;

deny 192.168.68.1;

allow 172.16.0.0/24;

allow 192.168.68.0/24;

deny all;

}

这里重点以allow和deny指令为主

例二 将网页以目录的形式展示

location / {

root   /mysite/web/;

    autoindex on;

autoindex_exact_size on;

autoindex_localtime on;

}

这里重点以autoindex指令为主

例三 禁止访问/WEB-INF/目录

location /WEB-INF/ {

deny all;

}

例三 禁止访问资料文件

location ~* \.(txt|doc)$ {

root   /mysite/web/;

deny all;

}

与URL重写相关的命令

if指令

判断表达式1，正则类

~：如果匹配正则表达式，则条件为真

~*：如果匹配正则表达式且不区分大小写，则条件为真

!~：如果不匹配正则表达式，则条件为真

!~*：如果与不区分大小写的正则表达式不匹配，则条件为真

判断表达式2，文件类

-f和!-f：判断是否文件

-d和!-d：判断是否目录

-e和!-e：判断文件或目录是否存在

-x和!-x：判断是否可执行

跟if指令一起使用常见内置变量

$limit_rate：用来限制连接的速度

$request_method

$host：请求头部中的Host

$uri：请求的URI

$request_uri：含有完整参数的初始URI

$args：请求行中的参数

$rquery_string：与$args相等

$request_filename：请求的本地文件绝对路径，有URI与alias、root组成

$document_root：对应当前请求的root指定路径

$document_uri：相当于$uri5gg3

$remote_addr：客户端的IP

$remote_port

$remote_user：用户名，由auth_basic认证

$server_name：请求达到的服务器名

$server_port

例子

server{

listen  80;

server_name     www.tb.com;

location ~* \.(jpg|jpeg|bmp|gif|css|js|html|htm)$ {

root    /mysite/web/images/;

if ( !-f $request_filename ) {

root    /mysite/web/css/;

}

if ( !-f $request_filename ) {

root    /mysite/web/js/;

}

if ( !-f $request_filename ) {

root    /mysite/web/static/;

}

}

location ~* \.(txt)$ {

root    /mysite/web/pages/ ;

if ( !-f $request_filename ) {

root /mysite/web/admin/ ;

}

# proxy_pass http://172.16.0.1:8080 ;

}

}

使用if条件和root来查找匹配文件，在第一个location，如果在/mysite/web/images/找不到，则在/mysite/web/css/找，如果也没有，接着在/mysite/web/js/，如果仍旧没有，最后在/mysite/web/static/查找。在第二个location，要注意的是，proxy不能和root一起使用，两者只能存一。

rewrite指令

rewrite regex replacement [flag];

flag标记有下面四个

last

break

redirect

permanent

其中，last和break，它们与URL重写有关，也就是说客户端看不到地址发生变化，前者表示后面继续搜索URL或location，而后者表示后面不再匹配。

而redirect和permanent，它们与URL重定向有关，也就是客户端能看到地址变化，前者表示临时重定向，后者表示永久重定向。

例子一：访问http://www.tb.com/best/test.html，重写为http://www.tb.com/test/test.html

location /best {

rewrite /best/(.*) /test/$1 break;

proxy_pass http://127.0.0.1:8080/test/;

}

这个例子先重写RUI然后转发出去

下面是更有代表意义的URI重写例子

rewrite ^/users/(.*)$ /show?user=$1? last;

set指令：

用来设置一个变量

location / {

proxy_pass http://127.0.0.1:8080/;

set $query $query_string;

rewrite /wp     /wordpress/?$query?;

}

这个例子将/wp/?p=abc重写为/wordpress/?p=abc，利用到了自定义变量，这里要注意一点是rewrite指令的第二个问号表示查询字符串的结束。

5.做WEB缓存服务器

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安装插件：

缓存插件默认已安装，另外要单独安装清除缓存的插件proxy_cache_purge，见前面的安装过程

配置：

在HTTP段加入两个定义

proxy_cache_path /var/cache/nginx levels=1:2 keys_zone=cache_one:512m inactive=1d max_size=3g;

proxy_temp_path /var/cache/nginx/proxy_temp;

proxy_cache_path表示缓存的目录，levels表示用两层目录结构--第一次单字符目录名而第二层双字符目录名，keys_zone表示缓存对象键的区域名以及分配的内存大小，inactive表示缓存时间d、h、m表示日、时、分，max_file表示内存满后写入磁盘缓存的最大大小

proxy_temp_path表示临时缓存的目录，它需要跟proxy_cache_path在同一分区

server段的完整定义如下：

server {

listen              80;

server_name         www.tb.com;

charset UIF-8;

location / {

proxy_cache cache_one;

proxy_cache_valid 200 304 12h;

proxy_cache_key $host$uri$is_args$args;

proxy_set_header Host $Host;

proxy_set_header X-Forwarded-For $remote_addr;

proxy_pass http://127.0.0.1:8080;

expires 1d;

}

location ~ /purge(/.*) {

allow 127.0.0.1;

allow 172.16.0.0/24;

deny all;

proxy_cache_purge cache_one $host$1$is_args$args;

}

location ~ .*\.(jsp|php|jspx)$ {

proxy_set_header Host $Host;

proxy_set_header X-Forwarded-For $remote_addr;

proxy_pass http://127.0.0.1:8080;

}

access_log off;

}

proxy_cache：表示当前location所使用的缓存区域

proxy_cache_valid：对哪些状态的页面缓存多久，例如对200和304缓存12小时

proxy_cache_key：缓存的对象名字是什么组合

proxy_cache_purge：对哪个缓存区域的缓存对象做清除

测试：

启动nginx会看到多了一个cache manager process进程，说明缓存已启动。

访问http://www.tb.com/cache/test.html，修改test.html后再访问，仍能看到修改前的内容则表示缓存有效，清楚缓存用地址http://www.tb.com/purge/cache/test.html，在原来地址的主机名后加多一层目录purge表示做清除缓存操作，补充一下，这个清除操作支持通配符

利用TCMalloc优化Nginx性能

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TCMalloc是谷歌的google-perftools中的成员，比glibc的malloc在内存分配效率方面高很多，能提升服务器在并发时的性能，安装TCMalloc需要安装libunwind和google-perftools两个包，前者提供基本函数调用链和函数调用寄存器

安装libunwind和google-perftools

见前面的编译安装章节

创建线程目录

mkdir /tmp/tcmalloc

chown nginx:nginx /tmp/tcmalloc

chmod 0777 /tmp/tcmalloc

修改配置

在main区域的pid下添加一行

google_perftools_profiles /tmp/tcmalloc;

查看运行结果

重启ngins

[root@node5 sbin]# ps aux | grep nginx

root     63937  0.0  0.1 581572  1344 ?        Ss   23:42   0:00 nginx: master process ./nginx

nginx    63938  0.1  3.0 612364 30372 ?        S    23:42   0:00 nginx: worker process

nginx    63939  0.1  3.1 612364 32000 ?        S    23:42   0:00 nginx: worker process

nginx    63940  0.0  3.0 612364 30372 ?        S    23:42   0:00 nginx: worker process

nginx    63941  0.1  3.0 612364 30372 ?        S    23:42   0:00 nginx: worker process

nginx    63942  0.0  0.3 585924  3976 ?        S    23:42   0:00 nginx: cache manager process

root     63951  0.0  0.0 103256   844 pts/3    S+   23:43   0:00 grep nginx

[root@node5 sbin]# lsof -n | grep tcmalloc

nginx     63938   nginx   12w      REG              253,0        0    1048645 /tmp/tcmalloc.63938

nginx     63939   nginx   14w      REG              253,0        0    1048643 /tmp/tcmalloc.63939

nginx     63940   nginx   16w      REG              253,0        0    1048635 /tmp/tcmalloc.63940

nginx     63941   nginx   18w      REG              253,0        0    1048646 /tmp/tcmalloc.63941

nginx     63942   nginx   18w      REG              253,0        0    1048632 /tmp/tcmalloc.63942

启动tcmalloc，每个tcmalloc线程跟一个nginx工作进程关联一起，例如 63938 与 /tmp/tcmalloc.63938

来自为知笔记(Wiz)