nginx

1. nginx简介

nginx（发音同engine x）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,Windows,FreeBSD,Solaris, AIX,Mac OS等操作系统上
• 这些优秀的设计带来的极大的稳定性

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反向代理

多个客户端给服务器发送的请求，Nginx服务器接收到之后，按照一定的规则分发给了后端的业务处理服务器进行处理了。此时~请求的来源也就是客户端是明确的，但是请求具体由哪台服务器处理的并不明确了，Nginx扮演的就是一个反向代理角色。

客户端是无感知代理的存在的，反向代理对外都是透明的，访问者并不知道自己访问的是一个代理。因为客户端不需要任何配置就可以访问。

反向代理，“它代理的是服务端”，主要用于服务器集群分布式部署的情况下，反向代理隐藏了服务器的信息。

3.1 反向代理的作用

• 保证内网的安全，通常将反向代理作为公网访问地址，Web服务器是内网
• 负载均衡，通过反向代理服务器来优化网站的负载

3.2 正向代理和反向代理的区别

• 在正向代理中，Proxy和Client同属于一个LAN（图中方框内），隐藏了客户端信息；
• 在反向代理中，Proxy和Server同属于一个LAN（图中方框内），隐藏了服务端信息；

4. nginx的安装与配置

4.1 nginx的安装

//创建系统用户nginx

[root@xaii ~]# groupadd -r nginx
[root@xaii ~]# useradd -r -M -s /sbin/nologin -g nginx nginx

//安装依赖环境

[root@xaii ~]# yum -y install pcre-devel openssl openssl-devel gd-devel gcc gcc-c++
暗转过程省略......
[root@xaii ~]# yum -y groups mark install 'Development Tools'
安装过程省略......

//创建日志存放目录

[root@xaii ~]# mkdir -p /var/log/nginx
[root@xaii ~]# chown -R nginx.nginx /var/log/nginx/

//下载nginx，下载过程省略，存放至/usr/src目录下

[root@xaii src]# wget http://nginx.org/download/nginx-1.12.0.tar.gz
[root@xaii ~]# ls /usr/src/ |grep nginx
nginx-1.12.0.tar.gz

//编译安装nginx

[root@xaii src]# tar xf nginx-1.12.0.tar.gz 
[root@xaii src]# cd nginx-1.12.0

[root@xaii nginx-1.12.0]# ./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
//安装过程省略....

[root@xaii nginx-1.12.0]# make -j $(grep 'processor' /proc/cpuinfo | wc -l) && make install
//-j是指定多少内核
//过程省略......

4.2 nginx安装后的配置

//添加环境变量

[root@xaii ~]# vim /etc/profile.d/nginx.sh
[root@xaii ~]# cat /etc/profile.d/nginx.sh 
export PATH=/usr/local/nginx/sbin:$PATH
[root@xaii ~]# . /etc/profile.d/nginx.sh

//服务控制方式，使用nginx命令

-t  //检查配置文件语法
[root@xaii ~]# nginx -t
nginx: the configuration file /usr/local/nginx/conf/nginx.conf syntax is ok
nginx: configuration file /usr/local/nginx/conf/nginx.conf test is successful


-v  //输出nginx的版本
root@xaii ~]# nginx -v
nginx version: nginx/1.12.0

-c  //指定配置文件的路径
需要拷贝两个文件：nginx.conf和mime.type至新的路径
[root@xaii conf]# cp -a nginx.conf /opt/nginx/
[root@xaii conf]# cp -a mime.types /opt/nginx
[root@xaii ~]# ps -ef |egrep -v 'grep'|grep nginx
root       4040      1  0 00:03 ?        00:00:00 nginx: master process nginx -c /optnginx/nginx.conf
nginx      4041   4040  0 00:03 ?        00:00:00 nginx: worker process
可以看到，现在用的配置文件为/opt/nginx/nginx.conf

-s  //发送服务控制信号，可选值有{stop|quit|reopen|reload}

//nginx和apache不能同时开启

//因为apache和nginx的端口都是80，当apache服务开启时，无法开始nginx服务

[root@xaii ~]# ss -antlp|grep 80
LISTEN     0      128         :::80                      :::*                   users:(("httpd",pid=4081,fd=4),("httpd",pid=4080,fd=4),("httpd",pid=4079,fd=4),("httpd",pid=4078,fd=4),("httpd",pid=4077,fd=4),("httpd",pid=4076,fd=4))
    
[root@xaii ~]# nginx
nginx: [emerg] bind() to 0.0.0.0:80 failed (98: Address already in use)
nginx: [emerg] bind() to 0.0.0.0:80 failed (98: Address already in use)
nginx: [emerg] bind() to 0.0.0.0:80 failed (98: Address already in use)
nginx: [emerg] bind() to 0.0.0.0:80 failed (98: Address already in use)
^C

//关闭apache服务，再开启nginx服务

[root@xaii ~]# apachectl stop
[root@xaii ~]# nginx
[root@xaii ~]# ss -antlp|grep 80
LISTEN     0      128          *:80                       *:*                   users:(("nginx",pid=4069,fd=6),("nginx",pid=4068,fd=6))

4.3利用脚本控制nginx服务的开启，重载，和关闭

#! /bin/bash

nginx=/usr/local/nginx/sbin/nginx
conf_path=/opt/nginx/nginx.conf

case $1 in
start)
        $nginx -c $conf_path
if [ $? -eq 0 ];then
        echo 'nginx start sucessful'
else
        echo 'nginx start faild'
fi
        ;;


restart)
        $nginx -s stop
        $nginx -c $conf_path
if [ $? -eq 0 ];then
        echo 'nginx restart sucessful'
else
        echo 'nginx restart faild'
fi
        ;;


stop)
        $nginx -s stop 2>/dev/null
if [ $? -eq 0 ];then
        echo 'nginx is off'
else
        echo 'nginx error'
fi
        ;;
esac

5. 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

5.1 nginx.conf配置详解

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
• event {}：定义event模型工作特性
• http {}：定义http协议相关的配置

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

5.2 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

5.3 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（文件系统最大打开的文件数为65535）

    //此设置为nginx的配置，还需配置系统的文件
    [root@nginx ~]# head -3 /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
    user  nginx;（初始为nobody）
    worker_processes  4;（cpu核心数）
    worker_rlimit_nofile 30000;（默认为1024，最大为65535，我们设置为30000）
    [root@nginx ~]# nginx -s reload
  
  
    //修改系统的硬限制和软限制，都设置为最大的65535
    [root@nginx ~]# vim /etc/security/limits.conf 
    [root@nginx ~]# tail -4 /etc/security/limits.conf 
    * soft nofile 65535
    * hard nofile 65535
  
    # End of file
  

• 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

5.4 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

//具体配置：

[root@nginx ~]# head /usr/local/nginx/conf/nginx.conf |grep worker_
worker_processes  4;（cpu核心数为4个）
worker_rlimit_nofile 30000;
worker_cpu_affinity 00000001 00000010 00000100 00001000;（所以这里也只能写4个）
[root@nginx ~]# nginx -s reload

5.5 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

    [root@nginx ~]# vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf	
    	  events {
        worker_connections  1024;
        accept_mutex on;（添加此内容）
    }
  

• lock_file file; //accept_mutex用到的互斥锁锁文件路径

    pid        logs/nginx.pid;
    lock_file  logs/nginx.lock;（添加此内容，写在event外部，顶格写）
  

• 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

    events {
    worker_connections  1024;
    accept_mutex on;
  

  }

注意：

worker_connections（连接数） * worker_processes（cpu核心数） <=30000

5.6 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_timeout  65;
  

• keepalive_requests number; //在一个长连接上所能够允许请求的最大资源数

    keepalive_requests 100;（配置文件中没有设置，默认为100，看自己的业务设置）
  

• keepalive_disable [msie6|safari|none]; //为指定类型的UserAgeng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

    tcp_nodelay on;（默认为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

5.7 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;
  include fastcgi_params;
}

6. 搭建lnmp架构

6.1 环境：

nginx端：192.168.157.69
php、mysql、zabbix端：192.168.157.59

6.2 php安装

详情请看：php安装

6.3 mysql安装

详情请看：mysql安装

6.4 php端配置

//修改配置文件并重启php服务

[root@xaii ~]# tail -2 /usr/local/php7/etc/php-fpm.conf

listen = 192.168.157.59:9000	（//添加此内容）
listen.allowed_clients = 192.168.157.69	（//添加此内容）

[root@xaii ~]# service php-fpm restart 
Gracefully shutting down php-fpm . done
Starting php-fpm  done

[root@xaii ~]# ss -antl |grep 9000
LISTEN     0      128    192.168.157.59:9000                     *:*        

6.5 nginx端配置

//修改配置文件并新加载nginx服务

location / {
root   html;
index  index.php（//添加此内容） index.html index.htm;
    }



 location ~ \.php$ {
 root           /var/www/zabbix;（php端的zabbix目录）
 fastcgi_pass   192.168.157.59:9000; （指向php端ip地址）
 fastcgi_index  index.php;
 fastcgi_param  SCRIPT_FILENAME  $document_root$fastcgi_script_name;
 include        fastcgi_params;
    }

[root@nginx html]# nginx -s reload

6.6 两端都开启nfs服务，将php端的zabbix目录共享至nginx端

//php端nfs配置：

[root@xaii ~]# yum -y install nfs-utils
[root@xaii ~]# systemctl start nfs
[root@xaii ~]# echo '/var/www/zabbix *(ro)' > /etc/exports
[root@xaii ~]# chmod 777 /var/www/zabbix/
[root@xaii ~]# systemctl restart nfs-server

//nginx端nfs配置，将php端zabbix目录挂载到本地的/usr/local/nginx/html/

[root@nginx ~]# yum -y install nfs-utils
[root@nginx ~]# systemctl start nfs
[root@nginx ~]# mount -t nfs 192.168.157.59:/var/www/zabbix /usr/local/nginx/html（临时挂载）
[root@nginx ~]# df -Th
文件系统                                       类型      容量  已用  可用 已用% 挂载点
/dev/mapper/rhel-root                          xfs        17G  1.5G   16G    9% /
devtmpfs                                       devtmpfs  901M     0  901M    0% /dev
tmpfs                                          tmpfs     912M     0  912M    0% /dev/shm
tmpfs                                          tmpfs     912M  8.6M  904M    1% /run
tmpfs                                          tmpfs     912M     0  912M    0% /sys/fs/cgroup
/dev/loop0                                     iso9660   3.8G  3.8G     0  100% /mnt
/dev/sda1                                      xfs      1014M  143M  872M   15% /boot
tmpfs                                          tmpfs     183M     0  183M    0% /run/user/0
192.168.157.59:/usr/local/apache/htdocs/zabbix nfs4       17G  5.9G   12G   35% /usr/local/nginx/html
[root@nginx ~]# nginx -s reload

6.7 验证

//输入192.168.157.69

//永久挂载

[root@nginx ~]# vim /etc/fstab 
192.168.157.59:/var/www/zabbix /usr/local/nginx/html nfs defaults,_netdev 0 0
[root@nginx ~]# mount -a 
[root@nginx ~]# df -Th
文件系统                       类型      容量  已用  可用 已用% 挂载点
/dev/mapper/rhel-root          xfs        17G  1.5G   16G    9% /
devtmpfs                       devtmpfs  901M     0  901M    0% /dev
tmpfs                          tmpfs     912M     0  912M    0% /dev/shm
tmpfs                          tmpfs     912M  8.6M  904M    1% /run
tmpfs                          tmpfs     912M     0  912M    0% /sys/fs/cgroup
/dev/loop0                     iso9660   3.8G  3.8G     0  100% /mnt
/dev/sda1                      xfs      1014M  143M  872M   15% /boot
tmpfs                          tmpfs     183M     0  183M    0% /run/user/0
192.168.157.59:/var/www/zabbix nfs4       17G  5.8G   12G   34% /usr/local/nginx/html

7. nginx作为web服务器使用的配置：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;
  gzipon;
  upstream {//负载均衡配置
    ...
  }
  server {//服务器级别，每个server类似于httpd中的一个
    listen80;
    server_name localhost;
    location / {//请求级别，类似于httpd中的，用于定义URL与本地文件系统的映射关系
      root html;
      index index.html index.htm;
    }
  }
}

//http{}段配置指令：
server {}：定义一个虚拟主机，示例如下：

server {
  listen 80;
  server_name www.lizhao.com;（自己定义）
  root "/vhosts/web"; （html下网页的路径）
}

listen：指定监听的地址和端口：

listen address[:port];
listen port;

• 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

• alias path; 用于location配置段，定义路径别名

• index file; 默认主页面

• 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

• [=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

location区段，通过指定模式来与客户端请求的URI相匹配：

//功能：允许根据用户请求的URI来匹配定义的各location，匹配到时，此请求将被相应的location配置块中的配置所处理，例如做访问控制等功能

例如：
URL：https://www.baidu.com/?tn=sitehao123_15
URI：www.baidu.com
？以前的是协议（https）+URI，？以后的是参数。

//语法：location [ 修饰符 ] pattern {......}