nginx的配置和详解
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由俄罗斯的程序设计师Igor Sysoev所开发，最初供俄国大型的入口网站及搜寻引擎Rambler使用。
第一个公开版本0.1.0发布于2004年10月4日。其将源代码以类BSD许可证的形式发布，因它的稳定性、丰富的功能集、示例配置文件和低系统资源的消耗而闻名。2011年6月1日，nginx 1.0.4发布。
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。
nginx的特性与优点
- nginx的特性
nginx是一个很牛的高性能Web和反向代理服务器，它具有很多非常优越的特性：
在高连接并发的情况下，nginx是Apache服务器不错的替代品，能够支持高达50000个并发连接数的响应
使用epoll and kqueue作为开发模型
nginx作为负载均衡服务器：nginx既可在内部直接支持和PHP程序对外进行服务，也可支持作为HTTP代理服务器对外进行服务
nginx采用C进行编写，不论系统资源开销还是CPU使用效率都比Perlbal要好很多
- 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
nginx的功能及应用类别
-
nginx的基本功能
静态资源的web服务器，能缓存打开的文件描述符
http、smtp、pop3协议的反向代理服务器
缓存加速、负载均衡
支持FastCGI（fpm，LNMP），uWSGI（Python）等
模块化（非DSO机制），过滤器zip、SSI及图像的大小调整
支持SSL -
nginx的扩展功能
基于名称和IP的虚拟主机
支持keepalive
支持平滑升级
定制访问日志、支持使用日志缓冲区提高日志存储性能
支持URL重写
支持路径别名
支持基于IP及用户的访问控制
支持速率限制，支持并发数限制 -
nginx的应用类别
使用nginx结合FastCGI运行PHP、JSP、Perl等程序
使用nginx作反向代理、负载均衡、规则过滤
使用nginx运行静态HTML网页、图片
nginx与其他新技术的结合应用
nginx的模块与工作原理
nginx由内核和模块组成。其中，内核的设计非常微小和简洁，完成的工作也非常简单，仅仅通过查找配置文件将客户端请求映射到一个location block（location是nginx配置中的一个指令，用于URL匹配），而在这个location中所配置的每个指令将会启动不同的模块去完成相应的工作。
nginx的模块分类
nginx的模块从结构上分为核心模块、基础模块和第三方模块
HTTP模块、EVENT模块和MAIL模块等属于核心模块
HTTP Access模块、HTTP FastCGI模块、HTTP Proxy模块和HTTP Rewrite模块属于基本模块
HTTP Upstream模块、Request Hash模块、Notice模块和HTTP Access Key模块属于第三方模块
用户根据自己的需要开发的模块都属于第三方模块。正是有了如此多模块的支撑，nginx的功能才会如此强大
nginx模块从功能上分为三类，分别是：
Handlers（处理器模块）。此类模块直接处理请求，并进行输出内容和修改headers信息等操作。handlers处理器模块一般只能有一个
Filters（过滤器模块）。此类模块主要对其他处理器模块输出的内容进行修改操作，最后由nginx输出
Proxies（代理器模块）。就是nginx的HTTP Upstream之类的模块，这些模块主要与后端一些服务比如fastcgi等操作交互，实现服务代理和负载均衡等功能
nginx模块分为：核心模块、事件模块、标准Http模块、可选Http模块、邮件模块、第三方模块和补丁等
nginx基本模块：所谓基本模块，指的是nginx默认的功能模块，它们提供的指令，允许你使用定义nginx基本功能的变量，在编译时不能被禁用，包括：
核心模块：基本功能和指令，如进程管理和安全。常见的核心模块指令，大部分是放置在配置文件的顶部
事件模块：在Nginx内配置网络使用的能力。常见的events（事件）模块指令，大部分是放置在配置文件的顶部
配置模块：提供包含机制
具体的指令，请参考nginx的官方文档
nginx的工作原理
nginx的模块直接被编译进nginx，因此属于静态编译方式。
启动nginx后，nginx的模块被自动加载，与Apache不一样，首先将模块编译为一个so文件，然后在配置文件中指定是否进行加载。
在解析配置文件时，nginx的每个模块都有可能去处理某个请求，但是同一个处理请求只能由一个模块来完成。
nginx的进程架构：
启动nginx时，会启动一个Master进程，这个进程不处理任何客户端的请求，主要用来产生worker线程，一个worker线程用来处理n个request。
下图展示了nginx模块一次常规的HTTP请求和响应的过程
下图展示了基本的WEB服务请求步骤
nginx的安装与配置
- nginx的安装
创建系统用户nginx
[root@host ~]# useradd -r -M -s /sbin/nologin nginx
安装依赖环境
[root@host ~]# yum -y install pcre-devel openssl openssl-devel gd-devel gcc gcc-c++ wget make
[root@host ~]# yum -y groups mark install 'Development Tools'
创建日志存放目录
[root@host ~]# mkdir -p /var/log/nginx
[root@host ~]# chown -R nginx.nginx /var/log/nginx
下载并安装nginx
[root@host ~]# cd /usr/src/
[root@host src]# wget http://nginx.org/download/nginx-1.20.1.tar.gz
[root@host src]# tar xf nginx-1.20.1.tar.gz
[root@host src]# cd nginx-1.20.1/
[root@host nginx-1.20.1]# ./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
[root@host nginx-1.20.1]# make && make install
[root@host nginx-1.20.1]# echo 'export PATH=/usr/local/nginx/sbin:$PATH' > /etc/profile.d/nginx.sh
[root@host nginx-1.20.1]# . /etc/profile.d/nginx.sh
[root@host nginx-1.20.1]# nginx
[root@host nginx-1.20.1]# ss -antl
State Recv-Q Send-Q Local Address:Port Peer Address:Port Process
LISTEN 0 128 0.0.0.0:22 0.0.0.0:*
LISTEN 0 128 0.0.0.0:80 0.0.0.0:*
LISTEN 0 128 [::]:22 [::]:*
关闭防火墙
[root@host ~]# systemctl stop firewalld.service
[root@host ~]# setenforce 0
nginx的配置文件详解
- 主配置文件：/usr/local/nginx/conf/nginx.conf(这里是我安装的路径,所以在这里)
- 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。
nginx常见的配置文件及其作用
| 配置文件 | 作用 |
|---|---|
| nginx.conf | nginx的基本配置文件 |
| mime.types | MIME类型关联的扩展文件 |
| fastcgi.conf | 与fastcgi相关的配置 |
| proxy.conf | 与proxy相关的配置 |
| sites.conf | 配置nginx提供的网站，包括虚拟主机 |
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
配置指令：要以分号结尾，语法格式如下：
derective value1 [value2 ...];
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
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
error_log里的位置和级别能有以下可选项：
| 位置 | 级别 |
|---|---|
| file stderr syslog:server=address[,parameter=value] memory:size |
debug：若要使用debug级别，需要在编译nginx时使用–with-debug选项 info notice warn error crit alert emerg |
*不以守护进程方式运行nginx
[root@host ~]# vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
#user nobody;
worker_processes 1;
daemon off;
#error_log logs/error.log;
[root@host ~]# nginx -s stop
[root@host ~]# ss -antl
State Recv-Q Send-Q Local Address:Port Peer Address:Port Process
LISTEN 0 128 0.0.0.0:22 0.0.0.0:*
LISTEN 0 128 [::]:22 [::]:*
[root@host ~]# nginx
它会将后台运行的nginx转换到前台运行,但是它的服务还是会启动的
[root@host ~]# ss -antl
State Recv-Q Send-Q Local Address:Port Peer Address:Port Process
LISTEN 0 128 0.0.0.0:80 0.0.0.0:*
LISTEN 0 128 0.0.0.0:22 0.0.0.0:*
LISTEN 0 128 [::]:22 [::]:*
- 不以master/worker模型运行ngix
[root@host ~]# ps -elf | grep nginx
1 S root 58654 1 0 80 0 - 20407 - 08:33 ? 00:00:00 nginx: master process nginx
5 S nginx 58655 58654 0 80 0 - 28575 do_epo 08:33 ? 00:00:00 nginx: worker process
0 R root 58807 1692 0 80 0 - 3087 - 08:33 pts/0 00:00:00 grep --color=auto nginx
[root@host ~]# vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
#user nobody;
worker_processes 1;
master_process off;
[root@host ~]# nginx -s stop
[root@host ~]# nginx
[root@host ~]# ps -elf | grep nginx
1 S root 49993 1 0 80 0 - 20520 do_epo 08:31 ? 00:00:00 nginx
0 R root 51262 1692 0 80 0 - 3087 - 08:31 pts/0 00:00:00 grep --color=auto nginx
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
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
- 设置日志位置和级别
[root@host ~]# vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
#user nigix nigix;
worker_processes 1;
#error_log logs/error.log;
#error_log logs/error.log notice;
error_log logs/error.log info;
[root@host ~]# nginx -s reload
[root@host ~]# tail -f /usr/local/nginx/logs/error.log
2021/06/23 09:08:53 [notice] 169077#0: using the "epoll" event method
2021/06/23 09:08:53 [notice] 169077#0: start worker processes
2021/06/23 09:08:53 [notice] 169077#0: start worker process 175731
2021/06/23 09:08:53 [notice] 169077#0: signal 17 (SIGCHLD) received from 169078
2021/06/23 09:08:53 [notice] 169077#0: worker process 169078 exited with code 0
2021/06/23 09:08:53 [notice] 169077#0: signal 29 (SIGIO) received
- 指定用户运行worker进程
[root@host ~]# vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
user nobody;
worker_processes 1;
#error_log logs/error.log;
[root@host ~]# nginx -s reload
[root@host ~]# ps -elf | grep nginx
5 S root 58654 1 0 80 0 - 20442 - 08:33 ? 00:00:00 nginx: master process nginx
5 S nobody 83068 58654 0 80 0 - 28604 do_epo 08:42 ? 00:00:00 nginx: worker process
0 R root 83165 1692 0 80 0 - 3087 - 08:43 pts/0 00:00:00 grep --color=auto nginx
[root@host ~]# vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
user nginx nginx;
worker_processes 1;
error_log logs/error.log;
[root@host ~]# nginx -s reload
[root@host ~]# ps -elf | grep nginx
5 S root 58654 1 0 80 0 - 20418 - 08:33 ? 00:00:00 nginx: master process nginx
5 S nginx 85505 58654 0 80 0 - 28579 do_epo 08:44 ? 00:00:00 nginx: worker process
0 R root 160035 1692 0 80 0 - 3087 - 09:04 pts/0 00:00:00 grep --color=auto nginx
- 开启nginx守护进程的pid文件
[root@host ~]# vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
#user nginx nginx;
worker_processes 1;
#error_log logs/error.log;
#error_log logs/error.log notice;
#error_log logs/error.log info;
pid logs/nginx.pid;
[root@host ~]# nginx -s reload
[root@host ~]# ls /usr/local/nginx/logs/
error.log nginx.pid