Nginx从零开始

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Nginx学习前置条件

linux入门

http://www.92csz.com/study/linux/  看到前九章就够用了，之后的章节后续再边学边看。

了解http协议

摘自http://blog.csdn.net/hguisu/article/details/8680808

HTTP简介

       HTTP协议（HyperText Transfer Protocol，超文本传输协议）是用于从WWW服务器传输超文本到本地浏览器的传送协议。它可以使浏览器更加高效，使网络传输减少。它不仅保证计算机正确快速地传输超文本文档，还确定传输文档中的哪一部分，以及哪部分内容首先显示(如文本先于图形)等。

       在了解HTTP如何工作之前，我们先了解计算机之间的通信。

计算机相互之间的通信

        互联网的关键技术就是TCP/IP协议。两台计算机之间的通信是通过TCP/IP协议在因特网上进行的。实际上这个是两个协议：

        TCP : Transmission Control Protocol 传输控制协议和IP： Internet Protocol  网际协议。

        IP：计算机之间的通信

        IP协议是计算机用来相互识别的通信的一种机制，每台计算机都有一个IP.用来在internet上标识这台计算机。  IP 负责在因特网上发送和接收数据包。通过 IP，消息（或者其他数据）被分割为小的独立的包，并通过因特网在计算机之间传送。IP 负责将每个包路由至它的目的地。

        IP协议仅仅是允许计算机相互发消息，但它并不检查消息是否以发送的次序到达而且没有损坏（只检查关键的头数据）。为了提供消息检验功能，直接在IP协议上设计了传输控制协议TCP.

       TCP : 应用程序之间的通信

       TCP确保数据包以正确的次序到达，并且尝试确认数据包的内容没有改变。TCP在IP地址之上引端口（port），它允许计算机通过网络提供各种服务。一些端口号为不同的服务保留，而且这些端口号是众所周知。

       服务或者守护进程：在提供服务的机器上，有程序监听特定端口上的通信流。例如大多数电子邮件通信流出现在端口25上，用于wwww的HTTP通信流出现在80端口上。

       当应用程序希望通过 TCP 与另一个应用程序通信时，它会发送一个通信请求。这个请求必须被送到一个确切的地址。在双方“握手”之后，TCP 将在两个应用程序之间建立一个全双工 (full-duplex) 的通信，占用两个计算机之间整个的通信线路。TCP 用于从应用程序到网络的数据传输控制。TCP 负责在数据传送之前将它们分割为 IP 包，然后在它们到达的时候将它们重组。

       TCP/IP 就是TCP 和 IP 两个协议在一起协同工作，有上下层次的关系。

       TCP 负责应用软件（比如你的浏览器）和网络软件之间的通信。IP 负责计算机之间的通信。TCP 负责将数据分割并装入 IP 包，IP 负责将包发送至接受者，传输过程要经IP路由器负责根据通信量、网络中的错误或者其他参数来进行正确地寻址，然后在它们到达的时候重新组合它们。

HTTP协议所在的协议层

      HTTP是基于TCP协议之上的。在TCP/IP协议参考模型的各层对应的协议如下图,其中HTTP是应用层的协议。

      

HTTP请求响应模型   

       HTTP由请求和响应构成，是一个标准的客户端服务器模型（B/S）。HTTP协议永远都是客户端发起请求，服务器回送响应。见下图:

     

  

       HTTP是一个无状态的协议。无状态是指客户机（Web浏览器）和服务器之间不需要建立持久的连接，这意味着当一个客户端向服务器端发出请求，然后服务器返回响应(response)，连接就被关闭了，在服务器端不保留连接的有关信息.HTTP遵循请求(Request)/应答(Response)模型。客户机（浏览器）向服务器发送请求，服务器处理请求并返回适当的应答。所有HTTP连接都被构造成一套请求和应答。 

HTTP工作过程

     一次HTTP操作称为一个事务，其工作整个过程如下：

     1）地址解析

          如用客户端浏览器请求这个页面：http://localhost.com:8080/index.htm。从中分解出协议名、主机名、端口、对象路径等部分，对于我们的这个地址，解析得到的结果如下：

                协议名：http
                主机名：localhost.com
                端口：8080
                对象路径：/index.htm

          在这一步，需要域名系统DNS解析域名localhost.com,得主机的IP地址。

     2）封装HTTP请求数据包

          把以上部分结合本机自己的信息，封装成一个HTTP请求数据包

     3）封装成TCP包，建立TCP连接（TCP的三次握手）

    在HTTP工作开始之前，客户机（Web浏览器）首先要通过网络与服务器建立连接，该连接是通过TCP来完成的，该协议与IP协议共同构建Internet，即著名的TCP/IP协议族，因此Internet又被称作是TCP/IP网络。

   HTTP是比TCP更高层次的应用层协议，根据规则，只有低层协议建立之后才能，才能进行更层协议的连接，因此，首先要建立TCP连接，一般TCP连接的端口号是80。这里是8080端口

     4）客户机发送请求命令

           建立连接后，客户机发送一个请求给服务器，请求方式的格式为：统一资源标识符（URL）、协议版本号，后边是MIME信息包括请求修饰符、客户机信息和可内容。

     5）服务器响应

           服务器接到请求后，给予相应的响应信息，其格式为一个状态行，包括信息的协议版本号、一个成功或错误的代码，后边是MIME信息包括服务器信息、实体信息和可能的内容。

           实体消息是服务器向浏览器发送头信息后，它会发送一个空白行来表示头信息的发送到此为结束，接着，它就以Content-Type应答头信息所描述的格式发送用户所请求的实际数据

     6）服务器关闭TCP连接

          一般情况下，一旦Web服务器向浏览器发送了请求数据，它就要关闭TCP连接，然后如果浏览器或者服务器在其头信息加入了这行代码

          Connection:keep-alive

          TCP连接在发送后将仍然保持打开状态，于是，浏览器可以继续通过相同的连接发送请求。保持连接节省了为每个请求建立新连接所需的时间，还节约了网络带宽。

HTTP协议栈中各层数据流      

             首先我们看看客户端请求的时候，数据在各层协议的数据组织如下图：

         

            而服务器解析客户机请求就是反向操作的过程，如下图：

           
       

       客户机发起一次请求的时候：

       客户机会将请求封装成http数据包-->封装成Tcp数据包-->封装成Ip数据包--->封装成数据帧--->硬件将帧数据转换成bit流（二进制数据）-->最后通过物理硬件（网卡芯片）发送到指定地点。

       服务器硬件首先收到bit流....... 然后转换成ip数据包。于是通过ip协议解析Ip数据包，然后又发现里面是tcp数据包，就通过tcp协议解析Tcp数据包，接着发现是http数据包通过http协议再解析http数据包得到数据。

Nginx入门篇

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。由俄罗斯的程序设计师Igor Sysoev所开发，供俄国大型的入口网站及搜索引擎Rambler（俄文：Рамблер）使用。其特点是占有内存少，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：新浪、网易、腾讯等。（摘自百度百科）

Nginx架构（详细资料参考http://tengine.taobao.org/book/chapter_02.html#）

Nginx在启动后，会有一个master进程和多个worker进程。master进程主要用来管理worker进程，包含：接收来自外界的信号，向各worker进程发送信号，监控worker进程的运行状态，当worker进程退出后(异常情况下)，会自动重新启动新的worker进程。而基本的网络事件，则是放在worker进程中来处理了。多个worker进程之间是对等的，他们同等竞争来自客户端的请求，各进程互相之间是独立的。一个请求，只可能在一个worker进程中处理，一个worker进程，不可能处理其它进程的请求。worker进程的个数是可以设置的，一般我们会设置与机器cpu核数一致，这里面的原因与nginx的进程模型以及事件处理模型是分不开的。nginx的进程模型，可以由下图来表示：

Nginx处理请求

Nginx 处理每一个用户请求时，都是按照若干个不同阶段（phase）依次处理的，而不是根据配置文件上的顺序。
Nginx 处理请求的过程一共划分为 11 个阶段，按照执行顺序依次是
post-read、server-rewrite、find-config、rewrite、post-rewrite、 preaccess、access、post-access、try-files、content、log.

post-read:
读取请求内容阶段
Nginx读取并解析完请求头之后就立即开始运行
例如模块 ngx_realip 就在 post-read 阶段注册了处理程序，它的功能是迫使 Nginx 认为当前请求的来源地址是指定的某一个请求头的值。

server-rewrite
Server请求地址重写阶段
当 ngx_rewrite 模块的set配置指令直接书写在 server 配置块中时，基本上都是运行在 server-rewrite 阶段

find-config
配置查找阶段
这个阶段并不支持 Nginx 模块注册处理程序，而是由 Nginx 核心来完成当前请求与 location 配置块之间的配对工作。

rewrite
Location请求地址重写阶段
当 ngx_rewrite 模块的指令用于 location 块中时，便是运行在这个 rewrite 阶段。
另外，ngx_set_misc(设置md5、encode_base64等) 模块的指令，还有 ngx_lua 模块的 set_by_lua 指令和 rewrite_by_lua 指令也在此阶段。

post-rewrite
请求地址重写提交阶段
由 Nginx 核心完成 rewrite 阶段所要求的“内部跳转”操作,如果 rewrite 阶段有此要求的话。

preaccess
访问权限检查准备阶段
标准模块 ngx_limit_req 和 ngx_limit_zone 就运行在此阶段，前者可以控制请求的访问频度，而后者可以限制访问的并发度。

access
访问权限检查阶段
标准模块 ngx_access、第三方模块 ngx_auth_request 以及第三方模块 ngx_lua 的 access_by_lua 指令就运行在这个阶段。
配置指令多是执行访问控制性质的任务，比如检查用户的访问权限，检查用户的来源 IP 地址是否合法

post-access
访问权限检查提交阶段
主要用于配合 access 阶段实现标准 ngx_http_core 模块提供的配置指令 satisfy 的功能。
satisfy all(与关系)
satisfy any(或关系)

try-files
配置项try_files处理阶段
专门用于实现标准配置指令 try_files 的功能
如果前 N-1 个参数所对应的文件系统对象都不存在，try-files 阶段就会立即发起“内部跳转”到最后一个参数（即第 N 个参数）所指定的 URI.

content
内容产生阶段
Nginx 的 content 阶段是所有请求处理阶段中最为重要的一个，因为运行在这个阶段的配置指令一般都肩负着生成“内容”并输出 HTTP 响应的使命。

log
日志模块处理阶段
记录日志

Nginx安装

网上有很多安装教程，建议先看一下Nginx官方文档，然后通过源码安装，推荐资料http://www.cnblogs.com/wolfdog/archive/2012/10/29/2745559.html。

官方文档：http://wiki.nginx.org/Main 

1. wgethttp://nginx.org/download/nginx-1.5.11.tar.gz
2. tar -zxvf nginx-1.5.11.tar.gz
3. sudo apt-get install gcc
4. sudo apt-get install g++
5. sudo apt-get install make
6. sudo apt-get install libz-dev
7. sudo apt-get install libbz2-dev
8. sudo apt-get install libreadline-dev
9.  wget ftp://ftp.csx.cam.ac.uk/pub/software/programming/pcre/pcre-8.34.tar.gz
10. tar -zxvf pcre-8.34.tar.gz
11. cd pcre-8.34/
12. ./configure
13. sudo make
14. sudo make install
15. cd nginx-1.5.11
16. ./configure
17. sudo make
18. sudo make install

Nginx配置

官方文档：http://wiki.nginx.org/DirectiveIndex

                 http://wiki.nginx.org/HttpCoreModule#Directives 

配置成不同服务器（http、代理、邮件、负载均衡）：http://nginx.com/resources/admin-guide/

配置文件一般路径是/usr/local/nginx/conf/nginx.conf

#运行用户
user www-data;    
#启动进程,通常设置成和cpu的数量相等
worker_processes  1;

#全局错误日志及PID文件
error_log  /var/log/nginx/error.log;
pid        /var/run/nginx.pid;

#工作模式及连接数上限
events {
    use   epoll;             #epoll是多路复用IO(I/O Multiplexing)中的一种方式,但是仅用于linux2.6以上内核,可以大大提高nginx的性能
    worker_connections  1024;#单个后台worker process进程的最大并发链接数
    # multi_accept on; 
}

#设定http服务器，利用它的反向代理功能提供负载均衡支持
http {
     #设定mime类型,类型由mime.type文件定义
    include       /etc/nginx/mime.types;
    default_type  application/octet-stream;
    #设定日志格式
    access_log    /var/log/nginx/access.log;

    #sendfile 指令指定 nginx 是否调用 sendfile 函数（zero copy 方式）来输出文件，对于普通应用，
    #必须设为 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uptime.
    sendfile        on;
    #tcp_nopush     on;

    #连接超时时间
    #keepalive_timeout  0;
    keepalive_timeout  65;
    tcp_nodelay        on;
    
    #开启gzip压缩
    gzip  on;
    gzip_disable "MSIE [1-6]\.(?!.*SV1)";

    #设定请求缓冲
    client_header_buffer_size    1k;
    large_client_header_buffers  4 4k;

    include /etc/nginx/conf.d/*.conf;
    include /etc/nginx/sites-enabled/*;

    #设定负载均衡的服务器列表
     upstream mysvr {
    #weigth参数表示权值，权值越高被分配到的几率越大
    #本机上的Squid开启3128端口
    server 192.168.8.1:3128 weight=5;
    server 192.168.8.2:80  weight=1;
    server 192.168.8.3:80  weight=6;
    }

   server {
    #侦听80端口
        listen       80;
        #定义使用www.xx.com访问
        server_name  www.xx.com;

        #设定本虚拟主机的访问日志
        access_log  logs/www.xx.com.access.log  main;

    #默认请求
    location / {
          root   /root;      #定义服务器的默认网站根目录位置
          index index.php index.html index.htm;   #定义首页索引文件的名称

          fastcgi_pass  www.xx.com;
         fastcgi_param  SCRIPT_FILENAME  $document_root/$fastcgi_script_name; 
          include /etc/nginx/fastcgi_params;
        }

    # 定义错误提示页面
    error_page   500 502 503 504 /50x.html;  
        location = /50x.html {
        root   /root;
    }

    #静态文件，nginx自己处理
    location ~ ^/(images|javascript|js|css|flash|media|static)/ {
        root /var/www/virtual/htdocs;
        #过期30天，静态文件不怎么更新，过期可以设大一点，如果频繁更新，则可以设置得小一点。
        expires 30d;
    }
    #PHP 脚本请求全部转发到 FastCGI处理. 使用FastCGI默认配置.
    location ~ \.php$ {
        root /root;
        fastcgi_pass 127.0.0.1:9000;
        fastcgi_index index.php;
        fastcgi_param SCRIPT_FILENAME /home/www/www$fastcgi_script_name;
        include fastcgi_params;
    }
    #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;
    }
    #禁止访问 .htxxx 文件
    location ~ /\.ht {
        deny all;
    }
     
     }
}

Nginx使用

常用命令

1. 启动：/usr/local/nginx/sbin/nginx
2. 重启：/usr/local/nginx/sbin/nginx -s reload
3. 关闭：/usr/local/nginx/sbin/nginx -s stop
4. 检查配置文件语法是否正确：/usr/local/nginx/sbin/nginx -t
5. 查看nginx版本：/usr/local/nginx/sbin/nginx -V

hello world

程序员起步都是从hello world开始的，nginx也不例外。

1. 建立一个/home/cpadmin/test_nginx目录，来存放测试用例。
2. 在/usr/local/nginx/conf/nginx.conf中http模块中添加一个server模块：
   server{
          listen 8011;
          server_name localhost;
          charset utf-8;
          location / {
                 alias /home/cpadmin/test_nginx/;
          }
   }
3. 启动nginx：进入/usr/local/nginx，输入sudo ./sbin/nginx
4. 在/home/cpadmin/test_nginx目录下写一个index.html：
5. hello world
6. 在浏览器上访问localhost:8011/index.html出现hello world

Nginx添加第三方模块（以memcached为例）

Nginx有大量的优秀的第三方模块，丰富的模块使Nginx功能异常强大。

1. 将模块解压
2. 进入nginx文件夹：./configure --prefix=/usr/local/nginx/ --add-module=/home/cpadmin/memc-nginx-module-0.14 （类似于安装的时候）
3. make
4. make install
5. 在/usr/local/nginx/下 输入 ./sbin/nginx –V如果有模块的话就证明添加上了。

ngx_lua

HPCC storage_api中大量应用了ngx_lua，这个也是必学的。

http://blog.csdn.net/chosen0ne/article/details/7304192