Nginx从听说到学会

第一章 Nginx简介

Nginx是什么

没有听过Nginx？那么一定听过它的“同行”Apache吧！Nginx同Apache一样都是一种WEB服务器。基于REST架构风格，以统一资源描述符(Uniform Resources Identifier)URI或者统一资源定位符(Uniform Resources Locator)URL作为沟通依据，通过HTTP协议提供各种网络服务。

然而，这些服务器在设计之初受到当时环境的局限，例如当时的用户规模，网络带宽，产品特点等局限并且各自的定位和发展都不尽相同。这也使得各个WEB服务器有着各自鲜明的特点。

Apache的发展时期很长，而且是毫无争议的世界第一大服务器。它有着很多有点：稳定、开源、跨平台等等。但是由于它出现的时间太长了。它兴起的年代，互联网产业远比不上现在。所以它被设计为一个重量级的。不支持高并发的服务器。在Apache上运行数以万计的并发访问，会导致服务器消耗大量内存。操作系统对其进行进程或线程间的切换也消耗了大量的CPU资源，导致HTTP请求的平均响应速度降低。

这些都决定了Apache不可能成为高性能WEB服务器，轻量级高并发服务器Nginx和Lighttpd就应运而生了。

Nginx产生

又是拜大神的时候了，这次被选中的人是俄罗斯的工程师Igor Sysoev，他在为Rambler Media工作期间，使用C语言开发了Nginx。Nginx作为WEB服务器一直为Rambler Media提供出色而又稳定的服务。

然后呢，Igor Sysoev将Nginx代码开源，并且赋予自由软件许可证。

由于：

Nginx使用基于事件驱动架构，使得其可以支持数以百万级别的TCP连接
高度的模块化和自由软件许可证是的第三方模块层出不穷（这是个开源的时代啊~）
Nginx是一个跨平台服务器，可以运行在Linux, FreeBSD, Solaris, AIX, Mac OS, Windows等操作系统上
这些优秀的设计带来的极大的稳定性。

于是，duang的一下。Nginx火了。

三大WEB服务器对比

lighttpd

Lighttpd是一个具有非常低的内存开销，cpu占用率低，效能好，以及丰富的模块等特点。lighttpd是众多OpenSource轻量级的web server中较为优秀的一个。支持FastCGI, CGI, Auth,输出压缩(output compress), URL重写, Alias等重要功能。

Lighttpd使用fastcgi方式运行PHP,它会使用很少的PHP进程响应很大的并发量。

Fastcgi的优点在于：

从稳定性上看, fastcgi是以独立的进程池运行来cgi,单独一个进程死掉,系统可以很轻易的丢弃,然后重新分配新的进程来运行逻辑.
从安全性上看, fastcgi和宿主的server完全独立, fastcgi怎么down也不会把server搞垮,
从性能上看, fastcgi把动态逻辑的处理从server中分离出来, 大负荷的IO处理还是留给宿主server, 这样宿主server可以一心一意作IO,对于一个普通的动态网页来说, 逻辑处理可能只有一小部分, 大量的图片等静态IO处理完全不需要逻辑程序的参与
从扩展性上讲, fastcgi是一个中立的技术标准, 完全可以支持任何语言写的处理程序php,Java,Python

Apache

apache是世界排名第一的web服务器, 根据netcraft所作的调查,世界上百分之五十以上的web服务器在使用apache.

1995年4月, 最早的apache(0.6.2版)由apache group公布发行. apache group 是一个完全通过internet进行运作的非盈利机构, 由它来决定apache web服务器的标准发行版中应该包含哪些内容. 准许任何人修改隐错, 提供新的特征和将它移植到新的平台上, 以及其它的工作. 当新的代码被提交给apache group时, 该团体审核它的具体内容, 进行测试如果认为满意, 该代码就会被集成到apache的主要发行版中。

apache 的特性:

几乎可以运行在所有的计算机平台上
支持最新的http/1.1协议
简单而且强有力的基于文件的配置(httpd.conf)
支持通用网关接口(cgi)
支持虚拟主机
支持http认证
集成perl
集成的代理服务器
可以通过web浏览器监视服务器的状态, 可以自定义日志
支持服务器端包含命令(ssi)
支持安全socket层(ssl)
具有用户会话过程的跟踪能力
支持fastcgi
支持Java

Nginx

Nginx是俄罗斯人编写的十分轻量级的HTTP服务器,Nginx，它的发音为“engine X”，是一个高性能的HTTP和反向代理服务器，同时也是一个IMAP/POP3/SMTP 代理服务器．Nginx是由俄罗斯人 Igor Sysoev为俄罗斯访问量第二的 Rambler.ru站点开发.

Nginx以事件驱动的方式编写，所以有非常好的性能，同时也是一个非常高效的反向代理、负载平衡。其拥有匹配 Lighttpd的性能，同时还没有Lighttpd的内存泄漏问题，而且Lighttpd的mod_proxy也有一些问题并且很久没有更新。但是Nginx并不支持cgi方式运行，原因是可以减少因此带来的一些程序上的漏洞。所以必须使用FastCGI方式来执行PHP程序。

nginx做为HTTP服务器，有以下几项基本特性：

处理静态文件，索引文件以及自动索引；打开文件描述符缓冲
无缓存的反向代理加速，简单的负载均衡和容错
FastCGI，简单的负载均衡和容错
模块化的结构。包括gzipping, byte ranges, chunked responses,以及 SSI-filter等filter。如果由FastCGI或其它代理服务器处理单页中存在的多个SSI，则这项处理可以并行运行，而不需要相互等待。

Nginx专为性能优化而开发，性能是其最重要的考量,实现上非常注重效率。它支持内核Poll模型，能经受高负载的考验,有报告表明能支持高达 50,000个并发连接数。

Nginx具有很高的稳定性。其它HTTP服务器，当遇到访问的峰值，或者有人恶意发起慢速连接时，也很可能会导致服务器物理内存耗尽频繁交换，失去响应，只能重启服务器。例如当前apache一旦上到200个以上进程，web响应速度就明显非常缓慢了。而Nginx采取了分阶段资源分配技术，使得它的CPU与内存占用率非常低。nginx官方表示保持10,000个没有活动的连接，它只占2.5M内存，所以类似DOS这样的攻击对nginx来说基本上是毫无用处的。就稳定性而言,nginx比lighthttpd更胜一筹。

Nginx支持热部署。它的启动特别容易, 并且几乎可以做到7*24不间断运行，即使运行数个月也不需要重新启动。你还能够在不间断服务的情况下，对软件版本进行进行升级。

三种服务器比较

server	Apache	Nginx	Lighttpd
Proxy代理	非常好	非常好	一般
Rewriter	好	非常好	一般
Fcgi	不好	好	非常好
热部署	不支持	支持	不支持
系统压力比较	很大	很小	比较小
稳定性	好	非常好	不好
安全性	好	一般	一般
静态文件处理	一般	非常好	好
反向代理	一般	非常好	一般

第二章 Nginx安装教程

Nginx的安装

模块依赖性Nginx需要依赖下面3个包

gzip 模块需要 zlib 库 ( 点击下载 )
rewrite 模块需要 pcre 库 ( 点击下载 )
ssl 功能需要 openssl 库 ( 点击下载 )

Nginx包下载: http://nginx.org/en/download.html

依赖包安装顺序依次为:openssl、zlib、pcre, 最后安装Nginx包。

图解教程

第一步：下载安装所需包

openssl-fips-2.0.2.tar.gz
zlib-1.2.7.tar.gz
pcre-8.21.tar.gz
nginx-1.2.6.tar.gz

第二步:依次安装

1.安装openssl-fips-2.0.2.tar.gz

[root@localhost mrms]# tar -zxvf openssl-fips-2.0.2.tar.gz
[root@localhost mrms]# cd openssl-fips-2.0.2
[root@localhost openssl-fips-2.0.2]# ./config
[root@localhost openssl-fips-2.0.2]# make
[root@localhost openssl-fips-2.0.2]# make install

2.安装zlib-1.2.7.tar.gz

[root@localhost mrms]# tar -zxvf zlib-1.2.7.tar.gz
[root@localhost mrms]# cd zlib-1.2.7
[root@localhost zlib-1.2.7]# ./configure
[root@localhost zlib-1.2.7]# make
[root@localhost zlib-1.2.7]# make install

3.安装pcre-8.21.tar.gz

[root@localhost mrms]# tar -zxvf pcre-8.21.tar.gz
[root@localhost mrms]# cd pcre-8.21
[root@localhost pcre-8.21]# ./configure
[root@localhost pcre-8.21]# make
[root@localhost pcre-8.21]# make install

4.安装 nginx-1.2.6.tar.gz

[root@localhost mrms]# tar -zxvf nginx-1.2.6.tar.gz
[root@localhost mrms]# cd nginx-1.2.6
[root@localhost nginx-1.2.6]# ./configure --with-pcre=../pcre-8.21 --with-zlib=../zlib-1.2.7 --with-openssl=../openssl-fips-2.0.2
[root@localhost nginx-1.2.6]# make
[root@localhost nginx-1.2.6]# make install

至此Nginx的安装完成!

第三步:检测是否安装成功

[root@localhost nginx-1.2.6]# cd  /usr/local/nginx/sbin
[root@localhost sbin]# ./nginx -t

出现如下所示提示,表示安装成功

安装成功提示

启动nginx

[root@localhost sbin]# ./nginx

查看端口

[root@localhost sbin]# netstat -ntlp

结果如下

查看结果

第三章 Nginx基本概念

静态HTTP服务器

首先，Nginx是一个HTTP服务器，可以将服务器上的静态文件（如HTML、图片）通过HTTP协议展现给客户端。
配置：

server {
    listen 80; # 端口号
    location / {
        root /usr/share/nginx/html; # 静态文件路径
    }
}

反向代理服务器

什么是反向代理？
客户端本来可以直接通过HTTP协议访问某网站应用服务器，如果网站管理员在中间加上一个Nginx，客户端请求Nginx，Nginx请求应用服务器，然后将结果返回给客户端，此时Nginx就是反向代理服务器。

反向代理

反向代理配置：

server {
    listen 80;
    location / {
        proxy_pass http://192.168.0.112:8080; # 应用服务器HTTP地址
    }
}

既然服务器可以直接HTTP访问，为什么要在中间加上一个反向代理，不是多此一举吗？反向代理有什么作用？继续往下看，下面的负载均衡、虚拟主机，都基于反向代理实现，当然反向代理的功能也不仅仅是这些。

负载均衡

当网站访问量非常大，也摊上事儿了。因为网站越来越慢，一台服务器已经不够用了。于是将相同的应用部署在多台服务器上，将大量用户的请求分配给多台机器处理。同时带来的好处是，其中一台服务器万一挂了，只要还有其他服务器正常运行，就不会影响用户使用。Nginx可以通过反向代理来实现负载均衡。

负载均衡

负载均衡配置：

upstream myapp {
    server 192.168.0.111:8080; # 应用服务器1
    server 192.168.0.112:8080; # 应用服务器2
}
server {
    listen 80;
    location / {
        proxy_pass http://myweb;
    }
}

虚拟主机

有的网站访问量大，需要负载均衡。然而并不是所有网站都如此出色，有的网站，由于访问量太小，需要节省成本，将多个网站部署在同一台服务器上。
例如将www.aaa.com和www.bbb.com两个网站部署在同一台服务器上，两个域名解析到同一个IP地址，但是用户通过两个域名却可以打开两个完全不同的网站，互相不影响，就像访问两个服务器一样，所以叫两个虚拟主机。
配置：

server {
    listen 80 default_server;
    server_name _;
    return 444; # 过滤其他域名的请求，返回444状态码
}
server {
    listen 80;
    server_name www.aaa.com; # www.aaa.com域名
    location / {
        proxy_pass http://localhost:8080; # 对应端口号8080
    }
}
server {
    listen 80;
    server_name www.bbb.com; # www.bbb.com域名
    location / {
        proxy_pass http://localhost:8081; # 对应端口号8081
    }
}

在服务器8080和8081分别开了一个应用，客户端通过不同的域名访问，根据server_name可以反向代理到对应的应用服务器。

虚拟主机的原理是通过HTTP请求头中的Host是否匹配server_name来实现的，有兴趣的同学可以研究一下HTTP协议。

另外，server_name配置还可以过滤有人恶意将某些域名指向你的主机服务器。

FastCGI

Nginx本身不支持PHP等语言，但是它可以通过FastCGI来将请求扔给某些语言或框架处理（例如PHP、Python、Perl）。

server {
    listen 80;
    location ~ \.php$ {
        include fastcgi_params;
        fastcgi_param SCRIPT_FILENAME /PHP文件路径$fastcgi_script_name; # PHP文件路径
        fastcgi_pass 127.0.0.1:9000; # PHP-FPM地址和端口号
        # 另一种方式：fastcgi_pass unix:/var/run/php5-fpm.sock;
    }
}

配置中将.php结尾的请求通过FashCGI交给PHP-FPM处理，PHP-FPM是PHP的一个FastCGI管理器。有关FashCGI可以查阅其他资料，本篇不再介绍。
fastcgi_pass和proxy_pass有什么区别？下面一张图带你看明白：

fastcgi_pass和proxy_pass区别