Nginx-基础篇

Nginx-基础篇

一、Nginx简述：

• Nginx是一个开源且高性能、可靠的HTTP中间件、代理服务。

二、常见的HTTP服务：

• HTTPD - Apache 基金会的产品
• IIS - 微软的产品
• GWS -Google的产品

三、Nginx特性、实现优点

原因一、IO多路复用epoll

• 什么是IO多路复用：

• 多个描述符的I/O操作都能再一个线程内并发交替地顺序完成，这就叫I/O多路复用，这里的复用指的是复用同一个线程。
• epoll模型
  • 1）每当FD就绪，采用系统的回调函数之间将fd放入，效率更高。
  • 2）最大连接无限制。

原因二、轻量级

• 功能模块少
• 代码模块化
  • 易读、容易二次开发

原因三、CPU亲和（affinity）

• 是一种把CPU核心和Nginx工作进程绑方式，把每个worker进程固定再一个CPU上执行，减少切换CPU和ache miss，获得更好的性能。

原因四、sendfile

• 文件通过内核传递给用户内核空间：

• 从Nginx2.2以后通过零拷贝，静态文件不需要用户内核：
  

四、Nginx搭建与基本参数使用

• Mainline version - 开发版
• Stable version - 稳定版 （开发使用）
• Legacy version - 历史版本
• nginx官方网站：http://nginx.org/

基本参数使用：

安装目录：

• whereis nginx

• nginx: /usr/sbin/nginx /etc/nginx /usr/share/nginx

  • etc/:主要放置一些核心的配置

路径	类型	作用
/etc/logrotate.d/nginx	配置文件	Nginx日志轮转，用于logrotate服务的日志切割
/etc/nginx/nginx.conf	配置文件	主要配置
/etc/nginx/conf.d/default.conf	配置文件	默认的配置文件
/etc/nginx/conf.d	目录
/etc/nginx/fastcgi_params	配置文件	cgi配置相关、fastcgi配置
/etc/nginx/uwsgi_params	配置文件	cgi配置相关、fastcgi配置
/etc/nginx/scgi_params	配置文件	cgi配置相关、fastcgi配置
/etc/nginx/koi_utf	配置文件	编码转换映射文件
/etc/nginx/koi_win	配置文件	编码转换映射文件
/etc/nginx/win_utf	配置文件	编码转换映射文件
/etc/nginx/mime.types	配置文件	设置http协议的Countent-Type与扩展名对应关系
/usr/sbin/nginx	命令	Nginx服务启动管理的终端命令
/usr/sbin/nignx-debug	命令	Nginx服务启动管理的终端命令
/var/cache/nginx	目录	Nginx缓存目录
/var/log/nginx	目录	Nginx日志目录

编辑参数：

• nginx -v: 查看Nginx安装的版本号

• nginx -V:查看编译相关的参数(--with-xxx)nginx开启的模块

编译选项	作用
–prefix=/etc/nginx	nginx主目录
–sbin-path=/usr/sbin/nginx	nginx执行目录
–modules-path=/usr/lib64/nginx/modules	nginx模块
–conf-path=/etc/nginx/nginx.conf	nginx配置目录
–error-log-path=/var/log/nginx/error.log	nginx错误日志
–http-log-path=/var/log/nginx/access.log	nginx访问日志
–pid-path=/var/run/nginx.pid	nginx的PID文件
–lock-path=/var/run/nginx.lock	nginx的锁放到哪个路径下
–http-client-body-temp-path=/var/cache/nginx/clinent_temp	执行对应模块时，Nginx所保留的临时文件
–http-proxy-temp-path=/var/cache/nginx/proxy_temp	…
–http-fastcgi-temp-path=/var/cache/nginx/fastcgi_temp	…
–http-uwsgi-temp-path=/var/cache/nginx/uwsgi_temp	…
–http-scgi-temp-path=/var/cache/nginx/scgi_temo	…
–user=nginx	设定Nginx进程启动的用户和用户组
–group=nginx	…
–with-cc-opt=parameters	设置额外的参数将被添加到CFLAGS变量
–with-ld-opt=parameters	设置附加的参数，链接系统库

Nginx基本配置语法：

• 第一部分系统模块：

  user	设置nginx服务的系统使用用户
  worker_processes	工作进程数(一般跟服务器的CPU保持一致就可以)
  error_log	nginx的错误日志 warn：表示nginx错误日志的级别
  pid	nginx服务启动时候pid

• 第二部分事件模块：

  events	worker_connections	每个进程最大连接数
  	user	工作进程数

• 第三部分http{}内容：

  http {
    	..................
      include /etc/nginx/conf.d/*.conf;
      server {
          listen       80 ;  # 监听的是80端口
          server_name  localhost;  # 主机名或者独立域名
          
          location / {  # 默认访问的路径一些配置
             root  /usr/share/nginx/html;
             index index.html index.html;        
          }
          # 下面就是访问错误页面
          error_page 500 502 503 504 /50x.html;
              location = /50x.html {
              	root /usr/share/nginx/html;   # 存放在系统的路径下面
          }
      }
  }
  

HTTP请求：

• request - 包括请求行，请求头部，请求数据
• response - 包括状态行、消息报头、响应正文

五、Nginx日志类型：

error.log

• 记录nginx错误的状态

access_log

• 记录http请求访问的状态，分析客户每一回的访问，行为的请求

  log_format  main  '$remote_addr(客户端地址) - $remote_user（http客户端请求的认证名） [$time_local]（nginx时间） "$request(请求行)" '
                        '$status（response返回的状态） $body_bytes_sent(服务端返回给客户端body信息的大小) "$http_referer(上一级页面的url地址)" '
                        '"$http_user_agent（客户端用什么来访问）" "$http_x_forwarded_for(携带请求的信息)"';
  
          access_log  /var/log/nginx/access.log  main;   # http请求访问的状态， main就是名字(跟log_format后面名字相同 ), log_format后面的格式(请求的格式)，会打入到access.log里面
   
  

• HTTP请求变量 -arg_PARAMETER、http_HEDER(request里面的heder)、sent_http_HEADER(response里面的heder)

  • 再main后面添加$http_user_agent': 把大写变成小写把-变成_

• 内置变量 - Nginx内置的

  • 去官网看

• 自定义变量 - 自己定义

六、Nginx模块讲解：

Nginx官方模块：

• nginx -V:查看编辑的参数。--with--xxx就是开启的模块

编译选项	作用
–with-http_stub_status_module	Nginx的客户端状态

location /my {
                stub_status;
                }
# 输入127.0.0.1/my 

• random_index_module:

  • 语法：
    • Syntax:random_index on | off
    • Default:random_index off ;
    • Context:location;

  编译选项	作用
  –with-http_random_index_module	目录中选择一个随机主页

   location / {
                      root   /opt/app/code;
                      random_index on;
                     # index  index.html index.htm;
                   }
  # 再/opt/app/code/ 有三个html文件, 当访问/ 的时候出随机出现下面这三个html(注意如果html是隐藏文件的话，识别不了)
  

• http_sub_module模块：

  编辑选项	作用
  –with-http_sub_module	HTTP内容替换

  • 语法：

    • Syntax: sub_filter string replacement;

    • Default:-

    • Context:http, server, location

       location / {
                          root   /opt/app/code;
                          index  index.html index.htm;
                          sub_filter 'json' 'JSON';
                       }
      # 再root /opt/app/code 新创建sub.html 文件就是下面的栗子  替换json 变成JSON
      

      <html>
      <head>
                      <mate charset="utf-8">
                      <title>heiheititle>
      head>
      <a>jsona>
      <a>ata>
      <a>heiheia>
      <a>ata>
      <a>jsona>
      body>
      html>
      
      

      # 再网页上输入127.0.0.1/sub.html
      JSON at heihei at json   # 代表已经替换成功了  可是发现一个文件就是有两个json 只是替换了一个
      

  • 语法(主要用于cache)：

    • Syntax: sub_filter_last_modified on|off;
    • Default:sub_filter_last_moduified off;
    • Context:http, server , location

  • 语法(匹配所有html代码中如果是on就匹配第一个，如果是off匹配所有的)：

    • Syntax: sub_filter_once on| off;

    • Default: sub_filter_once or;

    • Context: http ,server ,location

       location / {
                          root   /opt/app/code;
                          index  index.html index.htm;
                          sub_filter 'json' 'JSON';
                          sub_filter_once off;   # 添加这个配置项，再重新打开浏览器(127.0.0.1/sub.html)
                       }
      # 就会出现JSON at heihei at JSON 都已经完成了替换 
      

Nginx第三方模块：

七、Nginx的请求限制：

HTTP协议的连接与请求：

• HTTP请求建立再一次TCP连接基础上

• 一次TCP请求至少产生一次HTTP请求

  • 图表：

  HTTP协议请求	连接关系
  HTTP1.0	TCP不能复用
  HTTP1.1	顺序性TCP复用
  HTTP2.0	多路复用TCP复用

连接频率的限制 -limit_conn_module

• 语法：

  • Syntax: limit_conn_zone key zone=name:size;
  • Default:-
  • Context:http

• 语法：

  • Syntax：limit_conn_zone number;

  • Default:-

  • Context: http, server , location

     limit_conn_zone $binary_remote_addr zone=conn_zone:1m;
            # HTTP 服务器
            server {
    
                    # 监听80端口, 80端口是知名端口, 用于HTTP协议
                    listen 80;
                    # 定义使用www.xx.com访问
                    server_name localhost;
                    location / {
                        root   html;
                        index  index.html index.htm;
                        limit_conn conn_zone 1;  # 指服务端，同一时刻只允许连接一个ip过来
                    }
    

请求频率的限制 -limit_req_module

• 语法：

  • Syntax:limit_req_zone key zone=name:size rate=rate;

  • Default:-

  • Context:http

    limit_req_zone $binary_remote_addr zone=req_zone:1m rate=1r/s;  # 请求频率的限制
            # HTTP 服务器
            server {
    
                    # 监听80端口, 80端口是知名端口, 用于HTTP协议
                    listen 80;
                    # 定义使用www.xx.com访问
                    server_name localhost;
                    location / {
                          root   /opt/app/code;
                        index  index.html index.htm;
                        limit_req  zone=req_zone; # 只能访问一次，当再访问403
                     }
    
    

• 语法：

  • Syntax:limit_req zone=name [burst=number], [ nodelay]

  • Defalut:-

  • Context:http, server ,location

      location / {
                        root   /opt/app/code;
                        index  index.html index.htm;
                        limit_req zone=req_zone burst=3 nodelay;  # burst=3：表示客户端访问3次后，在一秒执行，启到延迟作用    nodelay:就是直接返回503
      }
    

八、Nginx的访问控制：

基于IP的访问控制 - http_access_module(允许哪些ip来访问)

• 允许访问语法：

  • Syntax:allow address(IP地址) | CIDR(网段进行配置) |unix:(socket) |all(所有的);

  • Default:-

  • Context:http, server , location, limit_except

                   location / {
                        root   html;
                        index  index.html index.htm;           
                     }
                    location ~ ^/admin.html  {
                        root   /opt/app/code;
                        allow   192.168.37.129;  # 只允许192.168.37.129访问
                        deny all;   # 除了上面的都不能访问
                        index  index.html index.htm;
                    }
    
    

• 不允许访问的语法：

  • Syntax: deny address | CIDR | unix: | all;

  • Default: -

  • Context:http , server , location, limit_except

     			   location / {
                        root   html;
                        index  index.html index.htm;               
                     }
                    location ~ ^/admin.html  {
                        root   /opt/app/code;
                        deny   192.168.37.129;  # 不允许访问的IP地址
                        allow all;  # 除了deny中的IP地址以外都可以访问
                        index  index.html index.htm;
                    }
    
    

• http_access_module局限性：

• http_x_forwarded_for:

  • http常用的一个变量
    
  • http_x_forwarded_for = Client IP, Proxy(1)IP(表示经过第一台代理的时候), Proxy(2)IP.....

• 解决http_access_module局限性：

  • 方法一：采用别的HTTP头信息控制访问，如HTTP_X_FORWARD_FOR
  • 方法二：结合geo模块作
  • 方法三：通过HTTP自定义变量传递

基于用户的信任登录 - http_auth_basic_module

• 语法(前端字符串认证)：

  • Syntax:auth_basic string | off;
  • Default:auth_basic off;
  • Context:http , server , location, limit_except

• 语法(通过文件,存储用户密码信息的文件):

  • Syntax: auth_basic_user_file file ;
  • Default:-
  • Context: http, server , location, limit_except

• 首先我再ubuntu系统：

  • 安装htpasswd:
    • apt install apache2-utils
  • 再/etc/nginx/创建一个用户名密码文件：
    • 再上级目录下输入 lh9就是用户名,会输入2次密码：
    • htpasswd -c ./auth_conf lh9
  • 查看密码：
    • more ./auth_conf

• 举个栗子(当再打开127.0.0.1/admin.html 会有账号密码，输入成功就会跳转到这个页面)：

  location ~ ^/admin.html  {
      root   /opt/app/code;
      auth_basic "Auth access test! input your passward!";   # 前端字符串认证
      auth_basic_user_file /etc/nginx/auth_conf;   # 通过文件，存储用户密码信息的文件
      index  index.html index.htm;
  }
  
  

• http_auth_basic_module局限性：

  • 一、用户信息依赖文件方式

  • 二、操作管理机械、效率低下

  • 解决方案：

    • 一、Nginx结合LUA实现高效验证

    • 二、Nginx和LDAP打通，利用nginx-auth-ldap模块