nginx介绍及配置

nginx

一、 nginx简介
1、2006年由俄罗斯lgor sysoev编写,全称为engine X, 缩写为nginx,官方站点为http://nginx.org
2、Nginx是一个高性能的HTTP反向代理服务器。特点是占用内存少，并发能力强。实际上Nginx的并发能力是同类的网页服务器中最好的。
3。、Nginx作为web服务器，Nginx可以作为静态页面的Web服务器，同时还支持CGI协议的动态语言，比如Perl, PHP等。但是不支持Java，Java程序只能和Tomcat配合使用。Nginx专门为性能优化而开发，性能是其最重要的考量，实际上非常注重效率。可以经受高负载的考验，有报告表明可以支持50,000个并发连接数。

4、nginx的基本功能
（1）、静态资源的web服务器,自身只能简单的接收和响应http
（2）、http协议的反向代理服务器
（3）、pop3,smtp imap4等邮件协议的反向代理
（4）、能缓存打开的文件(元数据缓存:文件的描述符等信息),能加快文件的打开速度
（5）、支持FastCGI(php-fpm),UWSGI(python web framwork框架)等协议机制,实现代理后端应用程序交互
（6）、模块化(非DSO机制)
（7）、支持过滤器,例如ZIP,SSI(服务端包含)
（8）、支持SSL加密机制

5、Nginx特性
（1）、 模块化设计,较好的扩展性,早期不支持模块的动态装卸载
（2）、高可靠性,基于master/worker模式
master:负责启动服务,分析配置文件,负责启动子进程和worker进程
worker: 真正响应用户请求进程
（3）、支持热部署(平滑迁移):不停机更新配置文件,更换日志文件,更新服务器程序版本
（4）、内存消耗低: 10K个keep-alive连接模式下的非活动连接仅消耗2.5M内存
（5）、支持event-driven事件驱动模型,aio驱动机制,mmap内存映射机制

二、 Nginx的特点
1、 反向代理
（1）、正向代理：正向代理服务器位于客户端和服务器之间,为了从服务器上获取数据,客户端向代理服务器发起请求,然后服务器返回数据到客户端,这个代理是代理的客户端的请求.
（2）、反向代理：客户端对代理是无感知的，因为客户端不需要任何配置就可以访问。我们只需要将请求发送到反向代理服务器上即可。由反向代理服务器选择目标服务器获取数据后，在返回给客户端。此时反向代理服务器和目标服务器对外是一个服务器。暴露的是代理服务器的地址，隐藏了真实服务器的IP地址。

正向代理和反向代理的区别在于代理的对象不一样,正向代理的代理对象是客户端,反向代理的代理对象是服务端。

2、 负载均衡
将原先的请求集中到单个服务器上的情况改为请求分发到多个服务器上。将负载分发到多个服务器上，也就是我们所说的负载均衡。

3、 动静分离
为了加快网站的解析速度。可以把动态的页面和静态的页面尤不同的服务器进行解析，加快解析的速度，降低原来单个服务器的压力

三、 nginx的模块和工作原理
1、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。
2、 Nginx的模块从结构上分为核心模块、基础模块和第三方模块：
（1）、核心模块：HTTP模块、EVENT模块和MAIL模块
（2）、基础模块：HTTP Access模块、HTTP FastCGI模块、HTTP Proxy模块和HTTP Rewrite模块，
（3）、第三方模块：HTTP Upstream Request Hash模块、Notice模块和HTTP Access Key模块。
3、 户根据自己的需要开发的模块都属于第三方模块。正是有了这么多模块的支撑，Nginx的功能才会如此强大。
Nginx的模块从功能上分为如下三类。
（1）、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。
（2）、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。
（3）、Proxies （代理类模块）。此类模块是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等进行交互，实现服务代理和负载均衡等功能

图1-1展示了Nginx模块常规的HTTP请求和响应的过程。
Nginx本身做的工作实际很少，当它接到一个HTTP请求时，它仅仅是通过查找配置文件将此次请求映射到一个location block，而此location中所配置的各个指令则会启动不同的模块去完成工作，因此模块可以看做Nginx真正的劳动工作者。通常一个location中的指令会涉及一个handler模块和多个filter模块（当然，多个location可以复用同一个模块）。handler模块负责处理请求，完成响应内容的生成，而filter模块对响应内容进行处理。
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，不像Apache，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。

4、Nginx的进程模型
在工作方式上，Nginx分为单工作进程和多工作进程两种模式。在单工作进程模式下，除主进程外，还有一个工作进程，工作进程是单线程的；在多工作进程模式下，每个工作进程包含多个线程。Nginx默认为单工作进程模式。
Nginx在启动后，会有一个master进程和多个worker进程。
（1）、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。
加载配置文件，管理worker进程，平滑升级
（2）、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。
响应客户端请求，提供http服务，提供http代理，提供fastcgi代理

四、 nginx配置文件说明
配置文件位置：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;
}
 
 }

}

以上是一些基本的配置,使用Nginx最大的好处就是负载均衡

如果要使用负载均衡的话,可以修改配置http节点如下：

#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;

#省略上文有的一些配置节点

#。。。。。。。。。。

#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
server 192.168.8.1x:3128 weight=5;#本机上的Squid开启3128端口
server 192.168.8.2x:80  weight=1;
server 192.168.8.3x:80  weight=6;
}

upstream mysvr2 {
#weigth参数表示权值，权值越高被分配到的几率越大

server 192.168.8.x:80  weight=1;
server 192.168.8.x:80  weight=6;
}

#第一个虚拟服务器
server {
#侦听192.168.8.x的80端口
listen 80;
server_name 192.168.8.x;

  #对aspx后缀的进行负载均衡请求
location ~ .*\.aspx$ {

     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

      proxy_pass  http://mysvr ;#请求转向mysvr 定义的服务器列表

      #以下是一些反向代理的配置可删除.

      proxy_redirect off;

      #后端的Web服务器可以通过X-Forwarded-For获取用户真实IP
      proxy_set_header Host $host;
      proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
      proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
      client_max_body_size 10m;    #允许客户端请求的最大单文件字节数
      client_body_buffer_size 128k;  #缓冲区代理缓冲用户端请求的最大字节数，
      proxy_connect_timeout 90;  #nginx跟后端服务器连接超时时间(代理连接超时)
      proxy_send_timeout 90;        #后端服务器数据回传时间(代理发送超时)
      proxy_read_timeout 90;         #连接成功后，后端服务器响应时间(代理接收超时)
      proxy_buffer_size 4k;             #设置代理服务器（nginx）保存用户头信息的缓冲区大小
      proxy_buffers 4 32k;               #proxy_buffers缓冲区，网页平均在32k以下的话，这样设置
      proxy_busy_buffers_size 64k;    #高负荷下缓冲大小（proxy_buffers*2）
      proxy_temp_file_write_size 64k;  #设定缓存文件夹大小，大于这个值，将从upstream服务器传

   }

 }

}

五、 nginx实验配置

1、nginx的反向代理配置
（1）、准备环境2台linux，一台安装nginx，一台安装tomcat
Nginx：172.16.1.107
Tomcat：172.16.1.106

（2）、172.16.1.107配置nginx的安装

本地仓库yum配置安装nginx的依赖软件

mount /dev/cdrom /media/cdrom/ #挂载镜像

yum -y install pcre-devel zlib-devel #安装nginx的依赖软件

新建nginx启用用户
useradd -M -s /sbin/nologin nginx

安装编译nginx
tar xf nginx-1.20.2.tar.gz
cd nginx-1.20.2/

./configure --prefix=/usr/local/nginx --user=nginx --group=nginx --with-http_stub_status_module && make && make install #配置nginx，并编译，编译安装

ln -s /usr/local/nginx/sbin/nginx /usr/bin/ #ngxin启动命令软连接
nginx #启动nginx

开放firewalld的80端口防火墙
firewall-cmd --add-port=80/tcp --permanent && firewall-cmd --reload && firewall-cmd --list-all

访问nginx页面
http://172.16.1.107:80

(3)、172.16.1.106配置tomcat
准备一个tomcat安装包以及java环境安装包

①配置java环境
tar xf jdk-8u91-linux-x64.tar.gz #解压java包
mv jdk1.8.0_91 /usr/local/java #移动

vim /etc/profile #最底下配置
export JAVA_HOME=/usr/local/java
export PATH=$PATH:$JAVA_HOME/bin

Java -version #查看java版本

②配置tomcat安装包
tar xf apache-tomcat-9.0.50.tar.gz #解压tomcat安装包
mv apache-tomcat-9.0.50 /usr/local/tomcat9 #移动安装包到/usr/local/tomcat9

sh /usr/local/tomcat9/bin/startup.sh #启动tomcat9

添加防火墙8080端口
firewall-cmd --add-port=8080/tcp --permanent && firewall-cmd --reload && firewall-cmd --list-all

访问tomcat页面是否正常
http://172.16.1.106:8080/

（4）、修改nginx反向代理配置
Vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
43 location / {
44 root html;
45 index index.html index.htm;
46 proxy_pass http://172.16.1.106:8080;
47
48 }

注意：重启nginx前必须要检查一下nginx的配置是否正确Nginx -t
重启nginx
nginx -s reload

（5）、访问nginx页面是否正常
http://172.16.1.107

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2、nginx的负载均衡配置

（1）、准备3台服务器，一台nginx，两台tomcat，nginx和tomcat的安装在nginx的反向代理配置
Nginx:172.16.1.107
Tomcat01:172.15.1.106
Tomcat02:172.16…1.102

安装nginx和安装tomcat在nginx的方向代理配置有步骤，可参考，略

（2）、Tomcat01配置： #修改配置文件
vim /usr/local/tomcat9/conf/server.xml

mkidr /web #创建网站根目录/web

vim /web/index.jsp #编写页面内容

'<%@ page language=“java” import=“java.util.*” pageEncoding=“UTF-8”%>

JSP test1 page <% out.println("Welcome to yizhiqiang site;http://172.16.1.106:tomcat01");%> ' > /web/index.jsp 

重启tomcat
sh /usr/local/tomcat9/bin/shutdown.sh #停止tomcat脚本
sh /usr/local/tomcat9/bin/startup.sh #启动tomcat脚本

（3）、tomcat02配置
vim /usr/local/tomcat9/conf/server.xml

mkdir /web #创建网站根目录/web
vim /web/index.jsp

'<%@ page language=“java” import=“java.util.*” pageEncoding=“UTF-8”%>

JSP test2 page <% out.println("Welcome to yizhiqiang site;http://172.16.1.102:tomcat02");%> ' > /web/index.jsp 

重启tomcat服务
sh /usr/local/tomcat9/bin/shutdown.sh
sh /usr/local/tomcat9/bin/startup.sh

（3）、nginx负载均衡配置
vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
23 upstream tomcat {
24 server 172.16.1.106:8080 weight=1;
25 server 172.16.1.102:8080 weight=1;
26 }

49 location / {
50 root html;
51 index index.html index.htm;
52 proxy_pass http://tomcat;
53
54 }

检查配置文件是否正确
Nginx -t

重启nginx
Nginx -s reload

测试访问页面
http://172.16.1.107

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3、 nginx的动静分离配置

准备两台服务器，一台nginx，一台tomcat
Nginx：172.16.1.107
Tomcat01:172.16.1.106

（1） Nginx配置
vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf

23 upstream tomcat {
24 server 172.16.1.106:8080 weight=1;
25 server 172.16.1.102:8080 weight=1;
26 }

57 location ~* .jsp$ {
58 proxy_pass http://tomcat;
59 }

检查nginx配置并重启
Nginx -t

nginx -s reload

在index的根目录下创建png图片

（2）、tomcat配置
vim /usr/local/tomcat9/conf/server.xml

创建目录及jsp文件

vim /web/index.jsp
'<%@ page language=“java” import=“java.util.*” pageEncoding=“UTF-8”%>

JSP test1 page <% out.println("Welcome to yizhiqiang site;http://172.16.1.106:tomcat01");%> ' > /web/index.jsp 

重启tomcat服务
sh /usr/local/tomcat9/bin/shutdown.sh
sh /usr/local/tomcat9/bin/startup.sh

(3)、访问测试
http://172.16.1.107:index.png

访问jsp
http://172.16.1.107/index.jsp