Nginx服务
目录
一.Nginx概念
二.Nginx安装
2.1.Nginx编译
三.Nginx使用
四.Nginx与Apache对比
五.Nginx服务调优
一.Nginx概念
Nginx 功能介绍
- 静态的web资源服务器html，图片，js，css，txt等静态资源
- http/https协议的反向代理 7层
- 结合FastCGI/uWSGI/SCGI等协议反向代理动态资源请求
- tcp/udp协议的请求转发（反向代理） 4层
基础特性
- 模块化设计，较好的扩展性
- 高可靠性
- 支持热部署：不停机更新配置文件，升级版本，更换日志文件
- 低内存消耗：10000个keep-alive连接模式下的非活动连接，仅需2.5M内存
- event-driven,aio,mmap，sendfile
Web 服务相关的功能
- 虚拟主机（server）
- 支持 keep-alive 和管道连接(利用一个连接做多次请求)
- 访问日志（支持基于日志缓冲提高其性能）
- url rewirte
路径别名
- 基于IP及用户的访问控制
- 支持速率限制及并发数限制
- 重新配置和在线升级而无须中断客户的工作进程
Nginx简介
- 作用：支持七层(应用层)和四层(传输层)反向代理、可做web服务器。
- 特性：高可靠性、支持热部署、可扩展性好、高并发高性能、单机部署。
- 进程：一个主进程master生成多个worker子进程，worker子进程负责处理工作。
I/O模型相关概念
- Nginx服务使用异步非阻塞模式：请求不需要排队，会反馈任务的完成结果。
- Apache服务使用同步阻塞模式：请求需要排队，且不会主动返回结果。
- 同步/异步：关注的是消息通信机制，即调用者在等待一件事情的处理结果时。被调用者是否提供完成。
- 同步：调用者需要主动询问结果。
- 异步：调用者不需要主动询问结果，被调用者会主动返回结果。
- 阻塞：系统同时只能处理1个请求，另外的请求需要排队。
- 非阻塞：系统同时处理多个请求。
Nginx事件驱动模型
- select：一个应用程序，代理系统功能处理异步请求，最大连接数是1024个。它仅仅知道了，有I/O事件发生了，却并不知道是哪那几个流（可能有一个，多个，甚至全 部），我们只能无差别轮询所有流，找出能读出数据，或者写入数据的流，对他们进行操作。所以 select具有O(n)的无差别轮询复杂度，同时处理的流越多，无差别轮询时间就越长。
- poll：select加强版取消了1024最大连接数。poll本质上和select没有区别，它将用户传入的数组拷贝到内核空间，然后查询每个fd对应的设备状态， 但是它没有最大连接数的限制，原因是它是基于链表来存储的。
- epoll：poll的加强版。epoll可以理解为event poll，不同于忙轮询和无差别轮询，epoll会把哪个流发生了怎样的I/O事件通知我们。所以我们说epoll实际上是事件驱动（每个事件关联上fd）的，此时我们对这些流的操作都是有意义的。
Nginx模块与作用
- main模块：全局配置模块，所有模块都要执行遵守。配置运行nginx服务器的用户（组）、worker_process数（进程）、nginx进程PID存放路径、错误日志存放路径、配置文件的引入等
- stream服务模块：实现反向代理功能,包括TCP协议代理
- 邮件服务模块：主要用于支持 Nginx 的邮件服务。对 POP3 协议、 IMAP 协议和 SMTP协议的支持
- 第三方模块：二次开发，为了扩展 Nginx 服务器应用，完成开发者自定义功能。Json 支持、 Lua 支持等。
- events模块：影响nginx服务器与用户的网络连接。
events { #events模块设置
woker_connections 65536; #设置单个工作进程最大并发连接数
use epoll; #事件驱动类型选择为epoll
accept_mutex on; #同一时刻一个请求轮流由work进程除了，即轮询
multi_accept on; #每个工作进程同时接受多个网络连接 }
- http模块：跟web服务相关，主要用于扩展标准的 HTTP 功能，让 Nginx 能处理一些特殊的服务，包含几个子模块。自定义服务日志、允许sendfile方式传输文件、连接超时时间、单连接请求数上限、Flash 多媒体传输 、解析 GeoIP 请求、 网络传输压缩 、 安全协议 SSL 支持等
- location模块：uri网址定位
- server模块：服务模块。配置80端口监听、虚拟主机、DNS域名解析等
- auth_basic模块：对网页设置用户名密码
- gzip模块：压缩
- proxy模块：设置后端IP地址、端口号及http和加密的https
- ssl模块：https加密
Nginx三大作用：反向代理、负载均衡、动静分离
反向代理：在服务端 配置，客户端 访问服务器A ，服务器A 为代理服务器 ，将客户服务再转发到服务器B
作用：缓存，将服务器的响应缓存在自己的内存中，减少服务器压力；
负载均衡，将用户请求分配给多个服务器；
访问控制
正向代理：在客户端 配置，配置完了再去访问具体服务，即代理服务器 代理了客户端 ，再去和目标服务器 进行交互
作用：提高访问速度
隐藏客户端真实IP地址
负载均衡：分摊到多个操作单元上进行执行，例如Web服务器、FTP服务器、企业关键应用服务器和其它关键任务服务器等，从而共同完成工作任务
Nginx七层负载均衡调度算法（六种）
1、轮询（默认调度算法）
特点：每个请求按时间顺序逐一分配到不同的后端服务器处理。
适用业务场景：后端服务器硬件性能配置完全一致，业务无特殊要求时使用。upstream backendserver {
server 192.168.0.14：80 max_fails=2 fail_timeout=10s;
server 192.168.0.15：80 max_fails=2 fail_timeout=10s;
}
2、加权轮询特点：指定轮询几率，weight值(权重)和访问比例成正比，用户请求按权重比例分配。
适用业务场景：用于后端服务器硬件性处理能力不平均的情形。upstream backendserver {
server 192.168.0.14:80 weight=5 max_fails=2 fail_timeout=10s;
server 192.168.0.15:80 weight=10 max_fails=2 fail_timeout=10s;
}
3、ip_hash（IP哈希）特点：每个请求按访问ip的hash结果分配，这样每个访客固定访问一个后端服务器，可以解决session会话保持问题。
适用业务场景：适用于需要账号登录的系统，会话连接保持的业务。upstream backendserver {
ip_hash;
server 192.168.0.14:80 max_fails=2 fail_timeout=10s;
server 192.168.0.15:80 max_fails=2 fail_timeout=10s;
}
4、最少连接数 least_conn特点：按nginx反向代理与后端服务器之间的连接数，连接数最少的优先分配。
适用业务场景：适用于客户端与后端服务器需要保持长连接的业务。
upstream backendserver {
least_conn; server 192.168.0.14:80 max_fails=2 fail_timeout=10s;
server 192.168.0.15:80 max_fails=2 fail_timeout=10s;
}5、加权最少连接数。响应时间 fair（需编译安装第三方模块 ngx_http_upstream_fair_module）
特点：按后端服务器的响应时间来分配请求，响应时间短的优先分配。
适用业务场景：对访问响应速度有一定要求的业务。upstream backendserver {
fair;
server 192.168.0.14:80 max_fails=2 fail_timeout=10s;
server 192.168.0.15:80 max_fails=2 fail_timeout=10s;
}6、url_hash（URL分配 ）（需编译安装第三方模块 ngx_http_upstream_hash_module）
特点：按访问url的hash结果来分配请求，使同一个url访问到同一个后端服务器。
适用业务场景：适用于后端服务器为缓存服务器时比较有效。
upstream backendserver {
server 192.168.0.14:80 max_fails=2 fail_timeout=10s;
server 192.168.0.15:80 max_fails=2 fail_timeout=10s;
hash $request_uri;
}
动静分离：采用代理的方式，在server{}段中加入带正则匹配的location来指定匹配项针对PHP的动静分离：静态页面交给Nginx处理，动态页面交给PHP-FPM模块或Apache处理。
在Nginx的配置中，是通过location配置段配合正则匹配实现静态与动态页面的不同处理方式，通过使用Nginx提高网站的响应速度，优化用户体验
Nginx和Apache的差异
Apache：同步多进程模型：一个连接对应一个进程（高稳定）
1.rewrite更强大（rewrite主要功能是实现统一资源定位符URL的跳转）
2.模块多，基本想到的都可以找到
3.少bug，更加稳定（nginx相对较多）
4.PHP支持比较简单（nginx需要配合其他后端用）
5.处理动态请求更有优势（nginx更适合静态与反向）
Nginx：异步非阻塞模型：多个连接（万级别）对应一个进程（高性能）
1.轻量级，采用C编写，占用更少的内存与资源
2.抗并发/高并发，以epoll and kqueue 作为开发模型，负载能力高，高并发下能够保持 低资源低消耗高性能（apache在PHP处理慢或前端压力很大时，容易出现进程数飙升 从而拒绝服务）
3.处理静态文件好，静态处理性能比apache高三倍以上
4.设计高度模块化，编写模块相对简单
5.配置简洁，正则配置更简单，且更改完可以使用 -t 测试（apache配置复杂，重启时发 现出错，会很崩溃）
6.作为负载均衡服务器，支持七层负载均衡，可以有效防止ddos攻击
7.本身是一个反向代理服务器，也可以作为邮件代理服务器使用
8.支持热部署，支持在线升级
二.Nginx安装
2.1.Nginx编译
1）官方源默认没有Nginx的yum源，使用yum部署Nginx需要先安装epel-release扩展包
yum install epel-release -y #安装epel-release扩展源
2）扩展源安装完后直接安装Nginx。yum安装的nginx配置文件位置在：/etc/nginx.conf。默认根目录在：/usr/share/nginx/html。默认日志文件在：/var/log/nginx/路径下。
yum install nginx -y #安装nginx服务
3）官网下载安装包，nginx官网地址nginx: download，将安装nginx所需软件包传到/opt目录
下（wget下载，-P指定下载到/opt目录下）
4）安装包下载完成后安装编译需要的依赖环境和工具，然后进入对应的目录进行解压编译
yum -y install gcc pcre-devel openssl-devel zlib-devel #安装编译安装需要的依赖包和工具
cd /opt #进入指定安装包下载的目录 /opt下
tar xf nginx-1.20.2.tar.gz #将nginx包解压到当前文件夹
cd nginx-1.20.2 #进入解压后nginx包中
./configure #执行当前目录下的configure脚本检测编译安装环境和工具
--prefix=/apps/nginx \ #执行脚本时指定路径为 /apps/nginx文件夹中，若没有此文件夹需要先创建再进行编译指定
--user=nginx \ #指定用户为nginx用户
--group=nginx \ #指定组为nginx组
--with-http_ssl_module \ #with都是编译时安装的指定模块
--with-http_v2_module \
--with-http_realip_module \
--with-http_stub_status_module \
--with-http_gzip_static_module \
--with-pcre \
--with-stream \
--with-stream_ssl_module \
--with-stream_realip_module
make #执行完成检测编译安装环境和工具后将nginx安装包翻译为二进制
make install #翻译完成后将包写入磁盘中5）写进磁盘完成后进入部署的文件夹使用绝对路径启动nginx服务，然后查看是否有nginx进程，查看到进程就代表Nginx编译完成
/apps/nginx/sbin/nginx #使用绝对路径启动nginx
ps aux |grep nginx #查看是否有nginx进程
三.Nginx使用
1）基础使用
- nginx -V 查看安装了那些模块
- nginx -v 查看版本号
- nginx -s 发送信号 后面可以跟stop、reload、quit、reopen
- nginx -t 检查著配置文件语法
- nginx -g 修改执行用户ps aux |grep nginx中查看。需要注销配置文件中的user nginx中。nginx -g "daemon off"前台运行，默认后台运行容器中需要使用。
- nginx -c 指定配置文件，一般用于.service文件中
注意：以上命令若非yum安装使用时要使用绝对路径调用nginx命令，或将编译安装路径中的sbin文件夹中的nginx程序拷贝到/usr/sbin路径下。
2）nginx信号
- quit信号 -----SIGTERM，直接停止，不等服务执行完，nginx -s quit或kill -TERM执行。
- stop信号-----SIGQUIT，优雅的退出，等所有服务执行完再退出，nginx -s stop 或kill -QUIT执行。
- reopen信号---SIGUSER1 分隔日志。
- 创建新的nginx日志时需要发送USER1信号给nginx主进程才可以生效。kill -USER1 nginx主进程pid号。
- SIGUSER2信号，优雅的升级，不影响正在使用的用户，kill -USER2执行。
- reload信号----SIGHUP 重新加载配置文件，nginx -s reload或kill -HUP执行。
注意：以上命令若非yum安装使用时要使用绝对路径调用nginx命令，或将编译安装路径中的sbin文件夹中的nginx程序拷贝到/usr/sbin路径下。
四.Nginx与Apache对比
- Nginx使用异步非阻塞工作模式，Apache使用同步阻塞模式。
- Nginx处理静态资源更好，Apache处理动态资源更好。
- Nginx是轻量级web服务器，耗费资源比Apache少。
- Nginx抗并发性更好，Apache更稳定。
- Apache对接PHP简单，Nginx对接需要借助其他后端工具。
五.Nginx服务调优
①根据cpu数量配置master有多少个worker子进程。
配置文件全局中修改：work_processes auto(表示根据cpu数量决定个数)。
②设置长链接超时时间。
keepalive_timeout 50。
③调整nginx进程优先级。
worker_priority -20 （范围-20到19，越小优先级越高）
④调整nginx可打开文件数量。
worker_rlimit_nofile 65536;
需要配合修改内核参数vim /sercurity/limits.conf文件中加入下面参数重启机器即可。
*soft nofile 数量
*hard nofile 数量
⑥调整每个worker进程可打开文件数量，注意需要配合nginx总共可以打开文件数量限制。
worker_connections 数量；
⑦隐藏nginx版本号在http模块中添加以下参数。
server_tockens off