理解Nginx
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- 架构
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1. Nginx 是什么
Nginx官网说明
nginx [engine x] is an HTTP and reverse proxy server, a mail proxy server, and a generic TCP/UDP proxy server, originally written by Igor Sysoev.
nginx [engine x]是HTTP和反向代理服务器，邮件代理服务器和通用TCP / UDP代理服务器，最初由Igor Sysoev编写。
2. 安装
基于centOS7 安装
直接一键安装
yum -y install nginx
ps:可能出现的问题
没有可用软件包 nginx。
错误：无须任何处理
这个时候是因为 nginx 在 yum 里面是没有的，需要使用到 epel源 ，也就是安装 epel-release 。
yum install epel-release
安装成功后再安装 nginx
3.启动Nginx
[root@wsk1103 nginx]# systemctl start nginx
默认端口为 80 ，打开浏览器，访问 localhost，出现 NGINX 页面表示启动成功
关于 nginx 命令
systemctl enable nginx 开机启动nginx服务
systemctl disable nginx 禁止开机启动nginx服务
systemctl is-enable nginx 查询是否开机启动nginx服务
systemctl start nginx 启动nginx服务
systemctl stop nginx 停止nginx服务
systemctl reload nginx 重新加载nginx服务
systemctl restart nginx 重启nginx服务
systemctl status nginx 查看nginx服务状态
或者 将 systemctl 替换成 service
service nginx start 启动nginx服务
service nginx stop 停止nginx服务
4. 文件说明
安装完成后，配置文件 nginx.conf 位于 /etc/nginx/nginx.conf
[root@wsk1103 yum.repos.d]# cd /etc/nginx/
[root@wsk1103 nginx]# ls
conf.d koi-utf scgi_params
default.d koi-win scgi_params.default
fastcgi.conf mime.types uwsgi_params
fastcgi.conf.default mime.types.default uwsgi_params.default
fastcgi_params nginx.conf win-utf
fastcgi_params.default nginx.conf.default
1. nginx.conf，nginx.conf.default
主要的配置文件
2. conf.d，default.d
空的文件夹
3. fastcgi.conf， fastcgi.conf.default，fastcgi_params，fastcgi_params.default
fastcgi例子
Nginx 配置Fastcgi解析时会调用fastcgi_params配置文件来传递服务器变量，这样CGI中可以获取到这些变量的值。
这允许我们使单个的FCGI配置尽可能的简单。我们可以根据实际的路径替换 SCRIPT_FILENAME 和 DOCUMENT_ROOT 里面的 d o c u m e n t r o o t ∗ ∗ ， ∗ ∗ document_root** ， ** documentroot∗∗，∗∗ document_root 变量是硬编码的，可能无法随着我们的安装（通常会报“找不到脚本”的错误）。如果要使用NGINX +虚拟主机+ PHP，我们应该省略 SCRIPT_NAME 变量，以便 PHP 选择正确的 DOCUMENT_ROOT
4. koi-utf，koi-win，win-utf
这三个文件都是与编码转换映射文件，用于在输出内容到客户端时，将一种编码转换到另一种编码。
5. uwsgi_params,scgi_params
与 fastcgi_params 一样，传递哪些服务器变量，只有前缀不一样，以 uwsgi_param 开始而非 fastcgi_param 。
6. mime.types，mime.types.default
文件扩展名与文件类型映射表，Nginx 根据映射关系，设置http请求响应头的Content-Type值。当在映射表找不到时，使用nginx.conf中default-type指定的默认值。
默认配置中的指定的default-type为application/octet-stream。
include /etc/nginx/mime.types;
default_type application/octet-stream;
访问日志路径 和 错误日志路径
[root@wsk1103 wsk]# cd /var/log/nginx/
里面有日志 access.log(接收日志) 和 error.log（错误处理日志）
5. 正向代理和反向代理
5.1. 反向代理
指服务器以代理服务器的形式，将接受到的网络请求转发到内部的其他服务器上，并从该内部服务器将响应结果返回给网络请求，这个时候请求者只知道代理服务器的IP地址，而不知道真正的服务器地址，防止真正的服务器受到不必要的攻击。
反向代理的好处
- 保护真正的后台服务器，使黑客不知道真正的服务器的IP地址。
- 通过缓存静态资源，加速Web请求。
- 实现负载均衡。
5.2. 正向代理
正向代理服务器，一个位于客户端和后台服务器之间的服务器，为了从后台服务器取得内容，客户端向代理发送一个请求并指定目标(后台服务器)，然后代理向后台服务器转交请求并将获得的内容返回给客户端。
6. Nginx 配置文件
配置文件目录
[root@wsk1103 ~]# vi /etc/nginx/nginx.conf
文件说明
# For more information on configuration, see:
# * Official English Documentation: http://nginx.org/en/docs/
# * Official Russian Documentation: http://nginx.org/ru/docs/
#定义 nginx 运行的用户和用户组
user nginx;
#nginx 进程数，建议设置为等于 CPU 总核心数。
#worker_processes auto这个是不建议的，最好是设置成固定数值
worker_processes auto;
#nginx 默认没有开启利用多核 CPU, 通过增加 worker_cpu_affinity 配置参数来充分利用多核 CPU 以下是 8 核的配置参数
#这个配置用于将 worker process 与指定 CPU 核绑定，降低由于多 CPU 核切换造成的寄存器等重建带来的性能损耗。
worker_cpu_affinity 00000001 00000010 00000100 00001000 00010000 00100000 01000000 10000000;
#所有错误输出的日志位置
error_log /var/log/nginx/error.log;
#进程文件
pid /run/nginx.pid;
# Load dynamic modules. See /usr/share/doc/nginx/README.dynamic.
#nginx启动时会优先加载这个目录下的所有 .conf 文件
#该目录里面的文件 mod-http-image-filter.conf mod-http-perl.conf mod-http-xslt-filter.conf mod-mail.conf mod-stream.conf
include /usr/share/nginx/modules/*.conf;
events {
#单个后台 worker process 进程的最大并发链接数
worker_connections 1024;
}
http {
# 写入日志文件的日志格式
log_format main '$remote_addr - $remote_user [$time_local] "$request" '
'$status $body_bytes_sent "$http_referer" '
'"$http_user_agent" "$http_x_forwarded_for"';
# 访问日志记录位置
access_log /var/log/nginx/access.log main;
#开启高效文件传输模式，sendfile 指令指定 nginx 是否调用 sendfile 函数来输出文件，对于普通应用设为 on，如果用来进行下载等应用磁盘 IO 重负载应用，可设置为 off，以平衡磁盘与网络 I/O 处理速度，降低系统的负载。注意：如果图片显示不正常把这个改成 off。
sendfile on;
#防止网络阻塞
tcp_nopush on;
#防止网络阻塞
tcp_nodelay on;
#开启目录列表访问，适合下载服务器，默认关闭。
autoindex on;
##连接客户端超时时间各种参数设置##
#单位是秒，客户端连接时时间，超时之后服务器端自动关闭该连接 如果 nginx 守护进程在这个等待的时间里，一直没有收到浏览发过来 http 请求，则关闭这个 http 连接
keepalive_timeout 65;
#客户端请求头的超时时间
client_header_timeout 10;
#客户端请求主体超时时间
client_body_timeout 10;
#关闭不响应的客户端连接。这将会释放那个客户端所占有的内存空间
reset_timedout_connection on;
#客户端响应超时时间，在两次客户端读取操作之间。如果在这段时间内，客户端没有读取任何数据，nginx 就会关闭连接
send_timeout 10;
#FastCGI 相关参数是为了改善网站的性能：减少资源占用，提高访问速度。
#Nginx 的 buffer 机制，对于来自 FastCGI Server 的 Response，Nginx 将其缓冲到内存中，然后依次发送到客户端浏览器。缓冲区的大小由 fastcgi_buffers 和 fastcgi_buffer_size 两个值控制。
#连接超时
fastcgi_connect_timeout 300;
#发生超时
fastcgi_send_timeout 300;
#读取超时
fastcgi_read_timeout 300;
#缓存区大小
fastcgi_buffer_size 8k;
#控制 nginx 最多创建 4 个大小为 8K 的缓冲区
fastcgi_buffers 4 8k;
##默认值是fastcgi_buffer的2倍
fastcgi_busy_buffers_size 16k;
#写入缓存文件使用多大的数据块，默认值是fastcgi_buffer的2倍
fastcgi_temp_file_write_size 16k;
#影响散列表的冲突率。types_hash_max_size越大，就会消耗更多的内存，但散列key的冲突率会降低，检索速度就更快。types_hash_max_size越小，消耗的内存就越小，但散列key的冲突率可能上升。
types_hash_max_size 2048;
#服务器名字的 hash 表大小
server_names_hash_bucket_size 128;
#上传文件大小限制
client_header_buffer_size 1k;
#设定请求缓，一般来说默认就够了。发生414 (Request-URI Too Large) 错误时请增大这两个参数。
large_client_header_buffers 4 8k;
#客户端上传的body的最大值。超过最大值就会发生413(Request Entity Too Large)错误。默认为1m，最好改大一点。
client_max_body_size 8m;
#对传输文件压缩-gzip 模块设置
#开启 gzip 压缩输出
gzip on;
#最小压缩文件大小
gzip_min_length 1k;
#压缩缓冲区
gzip_buffers 4 16k;
#压缩版本
gzip_http_version 1.1;
#压缩等级，gzip 压缩比，1 为最小，处理最快；9 为压缩比最大，处理最慢，传输速度最快，也最消耗 CPU；
gzip_comp_level 2;
#压缩类型，默认就已经包含 application/xml; text/html
gzip_types text/plain application/x-javascript text/css
gzip_vary on;
#文件扩展名与文件类型映射表
include /etc/nginx/mime.types;
default_type application/octet-stream;
# Load modular configuration files from the /etc/nginx/conf.d directory.
# See http://nginx.org/en/docs/ngx_core_module.html#include
# for more information.
include /etc/nginx/conf.d/*.conf;
upstream wsk1103.github.io {
#upstream 的负载均衡，weight 是权重，可以根据机器配置定义权重。weigth 参数表示权值，权值越高被分配到的几率越大。
#另外还有 ip_hash 轮训
server 192.168.134.2 weight=1;
server 192.168.134.3 weight=2;
server 192.168.134.4 weight=3;
}
#虚拟主机的配置
server {
#监听端口,默认服务
listen *:80 | *:8000; # 监听所有的 80 和 8000 端口
#域名可以有多个，用空格隔开
server_name wsk1103.github.io wsk1103.github.com;
#server_name .wsk1103.com www.wsk1103. wsk1103.*; # 使用通配符
#server_name ~^w{3}.wsk1103.com$; # 使用正则
#配置中，可以用正则的地方，都以~开头
# 当匹配到多个时，处理优先级
# 1. 准确匹配到 server_name
# 2. 通配符在开始时匹配到 server_name
# 3. 通配符在结尾时匹配到 server_name
# 4. 正则表达式匹配 server_name
# 5. 顺序加载
index index.html index.htm index.php;
root /usr/share/nginx/html;
# 访问 localhost 时，重定向到 https://wsk1103.github.io
rewrite ".*" https://wsk1103.github.io;
# Load configuration files for the default server block.
include /etc/nginx/default.d/*.conf;
# location 的4种匹配模式，匹配优先级 ‘ = > 其他 ’
# 1. = ：用于标准 uri前，要求请求字符串与其严格匹配，成功则立即处理
# 2. ^~ ：用于标准 uri前，并要求一旦匹配到，立即处理，不再去匹配其他的正则 uri
# 3. ~ ：用于正则 uri前，表示 uri 包含正则表达式，并区分大小写
# 4. ~* ：用于正则 uri前， 表示 uri 包含正则表达式，不区分大小写
location ~ .*.(php|java)?$ {
fastcgi_pass 127.0.0.1:8081;
fastcgi_index index.php;
include fastcgi.conf;
}
#缓存时间设置
location ~ .*.(gif|jpg|jpeg|png|bmp|swf|js|css)$ {
expires 10d;
#d表示天，h表示小时
}
#服务器收到请求后，首先要在服务端指定的目录中寻找请求资源
location /image/ {
# 将访问 /image/ 下的文件指向 系统定义的目录 /home/wsk/image/ 中
root /home/wsk/;
autoindex on;
}
#对 "/" 启用反向代理
location / {
#代理到本地的8081端口
proxy_pass http://127.0.0.1:8081;
proxy_redirect off;
proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
#使后端服务器可以通过 X-Forwarded-For 获取用户真实 IP
proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
#以下是一些反向代理的配置，可选。
proxy_set_header Host $host;
client_max_body_size 10m; #允许客户端请求的最大单文件字节数
client_body_buffer_size 128k; #缓冲区缓冲用户端请求的最大字节数，
##代理设置 以下设置是 nginx 和后端服务器之间通讯的设置##
proxy_connect_timeout 90; #代理连接超时
proxy_send_timeout 90; #代理发送超时
proxy_read_timeout 90; #代理接收超时
proxy_buffering on; #该指令开启从后端被代理服务器的响应内容缓冲 此参数开启后 proxy_buffers 和 proxy_busy_buffers_size 参数才会起作用
proxy_buffer_size 4k; #设置代理服务器（nginx）保存用户头信息的缓冲区大小
proxy_buffers 4 32k; #设置4个缓冲区，大小限制为 32k
proxy_busy_buffers_size 64k; #高负荷下缓冲大小，默认为 proxy_buffers 的2倍
proxy_max_temp_file_size 2048m; #默认 1024m, 该指令用于设置当网页内容大于 proxy_buffers 时，临时文件大小的最大值。如果文件大于这个值，它将从 upstream 服务器同步地传递请求，而不是缓冲到磁盘
proxy_temp_file_write_size 512k; 这是当被代理服务器的响应过大时 nginx 一次性写入临时文件的数据量。
proxy_temp_path /var/tmp/nginx/proxy_temp; ##定义缓冲存储目录，之前必须要先手动创建此目录
proxy_headers_hash_max_size 51200;
proxy_headers_hash_bucket_size 6400;
}
# 404时显示的页面
error_page 404 /404.html;
location = /40x.html {
}
# 50*时显示的页面
error_page 500 502 503 504 /50x.html;
location = /50x.html {
}
#本地动静分离反向代理配置
#所有 jsp 的页面均交由 tomcat 处理
location ~ .(jsp|jspx|do)?$ {
proxy_set_header Host $host;
proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
proxy_pass http://127.0.0.1:8080;
}
#设定查看 nginx 状态的地址
location /nginxStatus {
stub_status on;
access_log on;
auth_basic "nginxStatus";
auth_basic_user_file conf/htpasswd;
#htpasswd 文件的内容可以用 apache 提供的 htpasswd 工具来产生。
}
}
# 设置HTTPS
# Settings for a TLS enabled server.
#
# server {
# listen 443 ssl http2 default_server;
# listen [::]:443 ssl http2 default_server;
# server_name _;
# root /usr/share/nginx/html;
#
# ssl_certificate "/etc/pki/nginx/server.crt";
# ssl_certificate_key "/etc/pki/nginx/private/server.key";
# ssl_session_cache shared:SSL:1m;
# ssl_session_timeout 10m;
# ssl_ciphers HIGH:!aNULL:!MD5;
# ssl_prefer_server_ciphers on;
#
# # Load configuration files for the default server block.
# include /etc/nginx/default.d/*.conf;
#
# # 将 http 强制转换成 https
# if ($scheme = 'http') {
# rewrite ^(.*)$ https://$host$uri;
# }
# location / {
# }
#
# error_page 404 /404.html;
# location = /40x.html {
# }
#
# error_page 500 502 503 504 /50x.html;
# location = /50x.html {
# }
# }
}
7. Nginx的Master-Worker模式
Nginx 采用的是工作模式是 多进程&多路IO复用模型（与Netty相似）。
流程说明：
- 当 Nginx 启动后，会启动一个 master 进程和多个相互独立的 worker 进程。
- 当接收都请求时， master 最先接收到信息，然后再分配给 worker ，每一个 worker 都有机会来处理这次请求。
- master 进程持续监控着 worker 的运行状态，当 worker 异常退出时，重新启动一个新的 worker 。
PS：进程 worker 的数量一般会设置成CUP核数。如果设置过多，会导致 worker 竞争CUP，从而带来了不必要的上下文切换(这个和java的多线程类似)。使用多进程模式，不仅能提高并发率，而且进程之间相互独立，一个 worker 进程挂了不会影响到其他 worker 进程。
设置 worker 的数量
在 nginx.conf 里面配置
#nginx 进程数，建议设置为等于 CPU 总核心数。
worker_processes 8;
8. Nginx实现热部署
通过修改配置文件 nginx.conf 后，不需要停止 Nginx，也不需要中断请求，就能让配置文件生效
[root@wsk1103 ~]# nginx -s reload # 重新加载
[root@wsk1103 ~]# nginx -t # 检查配置
nginx: the configuration file /etc/nginx/nginx.conf syntax is ok
nginx: configuration file /etc/nginx/nginx.conf test is successful
因为 Nginx 是使用 master-worker 的模式，在修改配置文件 nginx.conf 后，会重新生成新的 worker 进程，并且用新的配置处理请求，而旧的 worker 进程，则是等把原来的请求处理完毕后，会自动 kill 。
9. Nginx在高并发下的高效处理
Nginx 采用了 Linux 的 epoll 模型， epoll 模型是基于事件驱动机制，它可以监控多个事件是否准备完毕，如果准备完成，那么放入 epoll 队列中，这个过程是异步的。 worker 只需要从 epoll 队列循环处理即可。
Nginx 与 多进程模式 Apache 的比较
- 事件驱动适合于I/O密集型服务，多进程或线程适合于CPU密集型服务
- Nginx 是事件驱动，更主要是作为反向代理，而不是服务器使用。
- Nginx 只需要少量进程配合事件驱动，不需要像 Apache 多进程模型跑几百个进程。
- Nginx 处理静态文件效果显著，因为读写文件和网络通信都是 I/O 操作。
10. Keepalived + Nginx 实现高可用
Keepalived + Nginx 实现高可用 的思路：
- 请求不是直接打到 Nginx 上，而是先通过 Keepalived （虚拟IP，VIP）
- Keepalived 应该能监控 Nginx 的生命状态