Nginx 核心模块与配置实践（一）

概要：

1.Nginx 简介

1.1知识点：

Nginx 简介
Nginx是一个高性能WEB服务器，除它之外Apache、Tomcat、Jetty、IIS，它们都是Web服务器，或者叫做WWW（World Wide Web）服务器，相应地也都具备Web服务器的基本功能。Nginx 相对基它WEB服务有什么优势呢？
Tomcat、Jetty 面向java语言，先天就是重量级的WEB服务器，其性能与Nginx没有可比性。
IIS只能在Windows操作系统上运行。Windows作为服务器在稳定性与其他一些性能上都不如类UNIX操作系统，因此，在需要高性能Web服务器的场合下IIS并不占优。
Apache的发展时期很长，而且是目前毫无争议的世界第一大Web服务器，其有许多优点，如稳定、开源、跨平台等，但它出现的时间太长了，在它兴起的年代，互联网的产业规模远远比不上今天，所以它被设计成了一个重量级的、不支持高并发的Web服务器。在Apache服务器上，如果有数以万计的并发HTTP请求同时访问，就会导致服务器上消耗大量内存，操作系统内核对成百上千的Apache进程做进程间切换也会消耗大量CPU资源，并导致HTTP请求的平均响应速度降低，这些都决定了Apache不可能成为高性能Web服务器，这也促使了Lighttpd和Nginx的出现。 下图可以看出07年到17 年强劲增长势头。

1.2编译与安装

安装环境准备：
（1）linux 内核2.6及以上版本:
只有2.6之后才支持epool ，在此之前使用select或pool多路复用的IO模型，无法解决高并发压力的问题。通过命令uname -a 即可查看。

查看 linux 内核

uname -a
（2）GCC编译器
GCC（GNU Compiler Collection）可用来编译C语言程序。Nginx不会直接提供二进制可执行程序,只能下载源码进行编译。
（3）PCRE库
PCRE（Perl Compatible Regular Expressions，Perl兼容正则表达式）是由Philip Hazel开发的函数库，目前为很多软件所使用，该库支持正则表达式。
（4）zlib库
zlib库用于对HTTP包的内容做gzip格式的压缩，如果我们在nginx.conf里配置了gzip on，并指定对于某些类型（content-type）的HTTP响应使用gzip来进行压缩以减少网络传输量。
（5）OpenSSL开发库
如果我们的服务器不只是要支持HTTP，还需要在更安全的SSL协议上传输HTTP，那么就需要拥有OpenSSL了。另外，如果我们想使用MD5、SHA1等散列函数，那么也需要安装它。
上面几个库都是Nginx 基础功能所必需的，为简单起见我们可以通过yum 命令统一安装。

yum 安装nginx 环境

yum -y install make zlib zlib-devel gcc-c++ libtool openssl openssl-devel pcre pcre-devel

源码获取：
nginx 下载页：http://nginx.org/en/download.html 。

下载nginx 最新稳定版本

wget http://nginx.org/download/nginx-1.14.0.tar.gz

解压

tar -zxvf nginx-1.14.0.tar.gz
最简单的安装：

全部采用默认安装

./configure & make & make install
make & make install
执行完成之后 nginx 运行文件 就会被安装在 /usr/local/nginx 下。

基于参数构建
./configure

模块更新：

添加状态查查看模块

./configure --with-http_stub_status_module

重新创建主文件

make

将新生成的nginx 文件覆盖 旧文件。

cp objs/nginx /usr/local/nginx/sbin/

查看是否更新成功 显示了 configure 构建参数表示成功

/usr/local/nginx/sbin/nginx -V

控制命令：

查看命令帮助

./sbin/nginx -?

默认方式启动：

./sbin/nginx

指定配置文件启动

./sbing/nginx -c /tmp/nginx.conf

指定nginx程序目录启动

./sbin/nginx -p /usr/local/nginx/

快速停止

./sbin/nginx -s stop

优雅停止

./sbin/nginx -s quit

热装载配置文件

./sbin/nginx -s reload

重新打开日志文件

./sbin/nginx -s reopen

设置全局命令，如下表示设置启动用户为root

./sbin/nginx -g "user root;"

2.Nginx 架构说明

Nginx 架构图:

image.png

架构说明：
1）nginx启动时，会生 不处理网络请求，主要负责调度工作进程，也就是图示的三项：加载配置、启动工作进程及非停升级。所以，nginx启动以后，查看操作系统的进程列表，我们就能看到至少有两个nginx进程。
2）服务器实际处理网络请求及响应的是工作进程（worker），在类unix系统上，nginx可以配置多个worker，而每个worker进程都可以同时处理数以千计的网络请求。
3）模块化设计。nginx的worker，包括核心和功能性模块，核心模块负责维持一个运行循环（run-loop），执行网络请求处理的不同阶段的模块功能，如网络读写、存储读写、内容传输、外出过滤，以及将请求发往上游服务器等。而其代码的模块化设计，也使得我们可以根据需要对功能模块进行适当的选择和修改，编译成具有特定功能的服务器。
4）事件驱动、异步及非阻塞，可以说是nginx得以获得高并发、高性能的关键因素，同时也得益于对Linux、Solaris及类BSD等操作系统内核中事件通知及I/O性能增强功能的采用，如kqueue、epoll及event ports。

Nginx 核心模块：

image.png

3.Nginx 基础配置与使用

3.1配置文件的语法格式：

先来看一个简单的nginx 配置

worker_processes  1;
events {
    worker_connections  1024;
}
http {
    include       mime.types;
    default_type  application/octet-stream;
    sendfile        on;
    keepalive_timeout  65;
    server {
        listen       80;
        server_name  localhost;
        location / {
            root   html;
            index  index.html index.htm;
        }
        location /nginx_status {
           stub_status on;
           access_log   off;
        }
    }
}

上述配置中的events、http、server、location、upstream等属于配置项块。而worker_processes 、worker_connections、include、listen 属于配置项块中的属性。 /nginx_status 属于配置块的特定参数参数。其中server块嵌套于http块，其可以直接继承访问Http块当中的参数。

image.png

注意 如果配置项值中包括语法符号，比如空格符，那么需要使用单引号或双引号括住配置项值，否则Nginx会报语法错误。例如：
log_format main 'remote_user [request" '
'body_bytes_sent "http_user_agent" "$http_x_forwarded_for"';

3.2配置第一个静态WEB服务

基本配置介绍说明：
（1）监听端口
语法：listen address：
默认：listen 80;
配置块：server
（2）主机名称
语法：server_name name[……];
默认：server_name "";
配置块：server
server_name后可以跟多个主机名称，如server_name www.testweb.com、download.testweb.com;。 支持通配符与正则
（3）location
语法：location[=|～|～|^～|@]/uri/{……}
配置块：server
=表示把URI作为字符串，以便与参数中的uri做完全匹配。
/ 基于uri目录匹配
～表示正则匹配URI时是字母大小写敏感的。
～表示正则匹配URI时忽略字母大小写问题。
^～表示正则匹配URI时只需要其前半部分与uri参数匹配即可。
匹配优先规则：
精确匹配优先 =
正则匹配优先 ^~
前缀最大匹配优先。
配置靠前优化

（4）root 指定站点根目录
可配置在 server与location中，基于ROOT路径+URL中路径去寻找指定文件。
（5）alias 指定站点别名
只能配置location 中。基于alias 路径+ URL移除location 前缀后的路径来寻找文件。
如下示例：
location /V1 {
alias /www/old_site;
index index.html index.htm;
}

防问规则如下

URL：http://xxx:xx/V1/a.html
最终寻址：/www/old_site/a.thml
基于目录动静分离
server {
listen 80;
server_name .luban.com;
root /usr/www/luban;
location / {
index luban.html;
}
location /static {
alias /usr/www/static;
}
}
基于正则动静分离
location ~ .(gif|jpg|png|css|js)$ {
root /usr/www/static;
}

防盗链配置演示：

加入至指定location 即可实现

valid_referers none blocked *.luban.com;
if ($invalid_referer) {
return 403;
}

下载限速：
location /download {
limit_rate 1m; //限制每S下载速度
limit_rate_after 30m; // 超过30 之 后在下载
}

创建IP黑名单

封禁指定IP

deny 192.168.0.1;
allow 192.168.0.1;

开放指定IP 段

allow 192.168.0.0/24;

封禁所有

deny all;

开放所有

allow all;

创建黑名单文件

echo 'deny 192.168.0.132;' >> balck.ip

http 配置块中引入 黑名单文件

include black.ip;

3.3日志配置

日志格式：

log_format main 'remote_user [request" '

                 '$status $body_bytes_sent "$http_referer" '

              '"$http_user_agent" "$http_x_forwarded_for"';

access_log logs/access.log main;

基于域名打印日志

access_log logs/$host.access.log main;

error日志的设置

语法：error_log /path/file level;

默认：error_log logs/error.log error;

level是日志的输出级别，取值范围是debug、info、notice、warn、error、crit、alert、emerg，

针对指定的客户端输出debug级别的日志

语法：debug_connection[IP|CIDR]

events {

debug_connection 192.168.0.147;

debug_connection 10.224.57.0/200;

}

注意：debug 日志开启 必须在安装时 添加 --with-debug (允许debug)

nginx.conf