Nginx（总结整理）

1. Nginx简介

Nginx ("engine x") 是一个高性能HTTP和反向代理服务器，也是一个 IMAP/POP3/SMTP 代理服务器。

其特点是占有内存少，并发能力强，能够支持高达50000个并发连接响应。这归功于它选择了epoll and kqueue作为开发模型（socket数量不限制）(Apache采用的select开发模型)。它处理请求是异步非阻塞，在高并发下保持低资源低消耗高性能。非常稳定，bug极少。Apache使用处理每个连接都需要一个进程，其并发性能不是很好。而Nginx使用多路复用的技术，让一个进程处理多个连接，所以并发性能比较好。可以说构建大型网站无一例外都是使用nginx，如：新浪、网易、腾讯、京东、淘宝等。

（1）Nginx是一个高性能的HTTP和方向代理服务器
（2）采用C语言编写
（3）支持的操作系统众多，windows、linux、MacOS X
（4）安全性高，外界只能访问nginx所在服务器，nginx将请求转发内部服务器。调用后，返回调用的结果
（5）可实现负载均衡
（6）Rewrite功能强大

电商、互联网架构大部分都采用Nginx+Tomcat的架构。

官网下载地址：http://nginx.org/en/download.html

中文文档路径：http://www.nginx.cn/doc/

1.1.  Nginx目录结构

1.2.   Nginx配置文件

conf/nginx.conf

系统配置：server，可以配置多个server

转发规则：location路径、root目录、index欢迎页面

反向代理规则：location拦截路径、proxy_pass转向地址、index

1.3.   Nginx启动停止

我写了3个bat脚本，方便一键操作。

启动： start nginx.exe   （不能双击，双击后进程无法关掉）

停止： nginx.exe –s stop

重新加载：nginx.exe –s reload

验证安装是否成功： nginx.exe –t

1.4.   Nginx优化

部分常用优化如下：

user root; 

#对应系统哪个用户，最好专为nginx创建用户和组，并单独设置权限，这样安全。如：user nginx nginx。

worker_processes  1;  

#定义了nginx对外提供web服务时的worker进程数，习惯配置和当前服务器的core数（CPU内核数）相同，或者2倍。

worker_connections  1024; 

#设置可由一个worker进程同时打开的最大连接数。开启数为实际数量的1/4，浏览器访问时会自动发起2个；反向代理tomcat又是两个。这个数值和操作系统能打开的文件数。理论上并发数=worker_processes * worker_connections。跟物理内存大小也有关系，因为系统打开的文件数和系统的内存成正比。一般1GB内存可也打开大约10W左右。

worker_rlimit_nofile  65535; 

#定义了一个nginx进程打开最多的文件数目，配置和Linux下文件打开个数一致。ulimit–n来查看，最大设置为65535。设置为“auto”将尝试自动检测它。

keepalive_timeout  10; 

# 给客户端分配keep-alive链接超时时间，服务器将在这个超时时间过后关闭链接。我们将它设置低些可以让ngnix持续工作的时间更长。一般设置65左右。

open_file_cache  max=100000  inactive=20s; 

#打开缓存的同时也指定了缓存最大数目，以及缓存的时间。我们可以设置一个相对高的最大时间，这样我们可以在它们不活动超过20秒后清除掉。

gzip  on;

#告诉nginx采用gzip压缩的形式发送数据，这将会减少我们发送的数据量。

gzip_comp_level  4;

#设置数据的压缩等级。这个等级可以是1-9之间的任意数值，9是最慢但是压缩比最大的。通常设置为3-5，太高会占用CPU。

events { use  epoll; }

#设置用于复用客户端线程的轮询方法。Linux推荐使用epoll模型。

access_log  off; 

#access_log 设置nginx是否将存储访问日志。关闭这个选项可以让读取磁盘IO操作更快(aka,YOLO)。

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

#error_log 告诉nginx只能记录严重的错误，Error日志优化，运行期间设置crit，可以减少I/O。

2. Nginx作用：反向代理

和日常我们上网不同，在公司我们上网时，不是所有电脑直接访问外网，而是访问一个代理服务器，由代理服务器再访问我们要访问的网站，代理服务器获得访问网站的返回信息后，再返回给我们。这种代理我们的电脑的方式叫做正向代理。

而nginx不同，它实现也是代理，但是代理的后台服务器，我们访问nginx，而nginx代理后面的服务器，由它去决定具体访问哪台服务器。这种方式和正向代理刚好反过来，所以把这种方式称作反向代理。

反向代理的好处，它屏蔽了后台具体的服务器，我们访问者根本不知道访问的哪台服务器，这样使访问更加安全。

通过前置机（也叫踏板机）将内网和外网隔离，用户只能访问前置机，其他的机器是无法直接访问内网中其他服务器资源，必须通过前置机中转，请求重定向才可以。这样保证了网络的安全。

3. 流行的Nginx部署结构（实现负载均衡）

首先通过一个nginx进行转发到2个nginx上，然后再通过nginx进行负载到多个tomcat集群上。这样的结构优点是，防止单个节点压力过重。

也可以实现keepalive和HAProxy+nginx集群，实现nginx高可用。

3.1.  请求转发

举个例子，用自己的电脑当做服务器：

当用户访问 http://localhost:80，nginx 将这个请求什么也不做，只负责转发到 tomcat 的访问地址 http://localhost:8080。

server {
	listen       80;
	server_name  localhost;

	location / {                                #拦截所有的资源
		proxy_pass   http://127.0.0.1:8080;     #转向tomcat的地址
	}	
}

3.2.  动静分离

静态资源：图片、css、js、html（静态资源处理时并发非常高）

动态资源：asp/aspx、php、jsp

nginx默认配置：

location / {
	#相对路径，配置了一个html目录，我们可以将网站所用到的所有的静态资源从war中移除，放到这个目录下
	root   html; 
	#配置的欢迎页面
	index  index.html index.htm;		
}

传统将项目是把资源一起放到war中，而动静分离是把静态资源从war中剥离出来，单独放在一个目录中。

这样当访问静态资源时，就由nginx直接重定向文件资源。当访问动态资源就由tomcat解析。nginx解析静态比tomcat快很多。

4. 各个服务器（指向一个目录）

接着上面的例子，首先在C盘目录下找到hosts文件，C:\Windows\System32\drivers\etc\hosts，配置指向路径：

127.0.0.1    www.aaa.com
127.0.0.1    bbb.aaa.com
127.0.0.1    ccc.aaa.com

然后在nginx配置不同服务器：(例如图片服务器)

server {
	listen       80;
	server_name  bbb.aaa.com;		#域名地址，修改hosts文件做一个配置 bbb.aaa.com 127.0.0.1 
		
	location / {
            root d:\\images;		#图片文件所在目录，按日期来分目录：yyyy/mm/dd/uuid.jpg 或者当前时间的毫秒数+随机值.jpg
	}
}

目录：D:\images\2017\09\08\222.jpg

访问：http://bbb.aaa.com/images/2017/09/08/222.jpg

5. Nginx常见面试问题

5.1. 请解释一下什么是Nginx

Nginx是一个web服务器和方向代理服务器，用于HTTP、HTTPS、SMTP、POP3和IMAP协议。

5.2. 请列举Nginx的一些特性

Nginx服务器的特性包括：

（1）反向代理/L7负载均衡器
（2）嵌入式Perl解释器
（3）动态二进制升级
（4）可用于重新编写URL，具有非常好的PCRE支持

5.3. 请列举Nginx相对Apache 的优势

（1）nginx是轻量级的。同样起web 服务，比apache 占用更少的内存及资源。

（2）nginx抗并发能力强。nginx 处理请求是异步非阻塞的，在高并发下nginx 能保持低资源低消耗，而apache 则是阻塞型的。

（3）nginx是高性能高度模块化的设计，编写模块相对简单，而apache 的功能模块编写较复杂。

由于没有用过apache，只能百度总结下不同点，网上普遍说法是nginx 适合做静态，简单，效率高，而apache 适合做动态，稳定，功能强。

5.4. 请解释Nginx如何处理HTTP请求

Nginx使用反应器模式。主事件循环等待操作系统发出准备事件的信号，这样数据就可以从套接字读取，在该实例中读取到缓冲区并进行处理。单个线程可以提供数万个并发连接。

5.5. 在Nginx中，如何使用未定义的服务器名称来阻止处理请求

只需将请求删除的服务器就可以定义为：

Server {

    listen  80;

    server_name  "" ;

    return  444;

}

这里，服务器名被保留为一个空字符串，它将在没有“主机”头字段的情况下匹配请求，而一个特殊的Nginx的非标准代码444被返回，从而终止连接。

5.6.  使用“反向代理服务器”的优点是什么

反向代理服务器可以隐藏源服务器的存在和特征。它充当互联网云和web服务器之间的中间层。这对于安全方面来说是很好的，特别是当您使用web托管服务时。