初识Nginx

初识Nginx

常见Web服务器介绍

Web服务器常指的是（world wide web ，www）服务器、也是HTTP服务器，主要用于提供网上信息浏览。

我们大部分人接触互联网，都基本上是通过浏览器访问互联网中各种资源。

Web 网络服务是一种被动访问的服务程序，即只有接收到互联网中其他主机发出的 请求后才会响应，最终用于提供服务程序的 Web 服务器会通过 HTTP(超文本传输协议)或 HTTPS(安全超文本传输协议)把请求的内容传送给用户。

Unix和Linux平台下的常用Web服务器常见有：

• Apache
• Nginx
• Lighttpd
• Tomcat
• IBM WebSphere

其中最为广泛的是Nginx，在Windows平台上最常用的是微软的IIS(Internet Information Server，互联网信息服务)是 Windows 系统中默认的 Web 服务程序。

Apache

Apache是世界主流的Web服务器，世界上大多著名网站都是Apache搭建，优势在于开放源代码，开发维护团队强大、支持跨平台应用（Unix、Linux、Windows），强大的移植性等优点。

Apache属于重量级产品，功能以模块化定制，消耗内存较高，性能稍弱于其他轻量级Web服务器。

Lighttpd

Lighttpd是一款高安全性、快速、且灵活的Web服务器产品，专为高性能环境而设计，相比其他Web服务器，内存占用量小，能够有效管理CPU负载，支持（FastCGI、SCGI，Auth，输出压缩，url重写，别名）等重要功能，是Nginx的重要对手之一。

Tomcat服务器

Tomcat是一个开源、运行基于Java的Web应用软件的容器，Tomcat Server根据servlet和JSP规范执行，但是Tomcat对于平台文件、高并发处理较弱。要使用Tomcat需要对Java的应用部署有足够的了解。

IBM WebSphere Application Server

WebSphere Applicaiton Server是一种强大的Web应用服务器，基于Java的应用环境、建立、部署和管理网站应用。

Microsoft IIS

微软的IIS是一种灵活，安全易管理的Web服务器，从流媒体到Web应用程序，IIS提供了图形化的管理界面，用于配置和管理网络服务。

IIS是一整套Web组件，包含了Web服务器，FTP服务器，SMTP服务器等常用的网页浏览、文件传输，邮件新闻等功能。

缺点是只能运行在Windows平台，还得购买商业化的操作系统。

Nginx

Nginx是俄罗斯人Igor Sysoev（伊戈尔·塞索耶夫）开发的一款高性能的HTTP和反向代理服务器。

Nginx以高效的epoll、kqueue、eventport作为网络IO模型，在高并发场景下，Nginx能够轻松支持5w并发连接数的响应，并且消耗的服务器内存、CPU等系统资源消耗却很低，运行非常稳定。

国内著名站点，新浪博客、网易、淘宝、豆瓣、迅雷等大型网站都在使用Nginx作为Web服务器或是反向代理服务器。

为何选择Nginx

在互联网的快速普及，全球化、物联网的迅速发展，世界排名前3的分别是Apache、IIS、Nginx，而Nginx一直在呈现增长趋势。

Nginx资源消耗低/性能强

官方提供的测试数据，Nginx能支持5W的并发连接，在实际生产环境下可支撑2~4W的并发连接数。

Apache使用的网络I/O模型是传统的select模型，以Prefork多进程模式运转，需要经常派生子进程，消耗系统资源要比Nginx高得多。且一个进程在同一时间只会处理一个请求。

如Apache Web Server支撑这日均千万PV的网站，服务器平均负载在50~60，CPU消耗在70%~90%，而整体迁移到Nginx后，系统平均负载降低至1~4，CPU使用率在20%~40%，效果可见。

常见LNMP（linux、Nginx、Mysql、PHP）服务器在3万并发连接下，开启10个Nginx进程消耗不过（15MB*10=150MB)内存。就算开启64个php-cgi进程，也就消耗20MB*64=1280MB，总共后台进程使用不到2GB内存，且服务器如果内存较小，开启php-cgi进程数量可以再少点。

在压力测试，3W的并发连接下，Nginx+PHP的程序任然能够飞速运转，从Nginx的日志统计下(每分钟的第15秒有多少条日志)，单机处理请求能力在700次/秒，那么日承受访问量在700*60*60*24=6048,0000，且服务器的负载不会太高。

Nginx成本低

Nginx强大功能其一在于反向代理、负载均衡，属于是软件负载均衡，企业购买硬件的F5、NetScaler等硬件负载均衡设备价格昂贵，而Nginx属于开源软件，遵循BSD协议，可以免费试用，甚至二次开发用于商业用途。

BSD协议指的是给与用户更自由的协议，可以自由试用、修改源代码

Nginx优势

• 配置文件简单易读
• 支持Rewrite重写，根据域名、URL的不同，转发HTTP请求到不同的后端服务器组
• 高可用性，稳定性，宕机几率很低
• 节省资源，支持GZIP压缩静态资源
• 支持热部署，可以7*24小时不间断运行，数月时间可不重启，在kill进程的情况下对软件修改。

Nginx的网络模型

网络IO概念说明

内核空间/用户空间

内核：操作系统的核心是内核，独立于普通的应用程序，可以操作底层硬件，处理受保护的内存空间。

操作系统为了保护内核，使得用户进程无法直接操作内核（kernel），操作系统单独开辟了两个虚拟内存空间，一是内核空间，二是用户空间。

进程切换

为了控制进程执行，操作系统内核得有能力挂起CPU上运行的进程，或是恢复之前已挂起的进程，这种行为称之为进程切换。

进程阻塞

正在执行的进程，由于某些事件的等待，如请求资源加载中，资源加载失败等，系统自动执行阻塞语句，block，让该进程处于阻塞状态，因此进程的阻塞是一种主动行为，因此也之后又处于运行状态的进程（获取到CPU）才能转变为阻塞状态，阻塞状态下不吃CPU资源。

文件描述符

这是计算机科学里的一个术语，表述指向文件引用的一个抽象概念。它是一个索引值，指向内核为每一个进程打开文件的记录表。

程序打开一个文件，系统内核就向该进程发送一个文件描述符。

Linux IO模型

数据的IO操作，例如读取文件，数据会被拷贝到操作系统内核的缓冲区，然后从缓冲区拷贝到应用程序的内存空间。

一个读取操作，经历两个阶段
1.等待数据准备
2.数据从内核拷贝到进程

对于网络IO

1.等待网络上的数据分段到达，然后复制到内核的缓冲区
2.数据从内核缓存区拷贝到进程

网络应用主要处理两个问题，网络IO，数据计算
网络IO的延迟等待，是最主要的性能瓶颈。

为何选择Nginx，重点在于网络模型的区别

常见的IO模型

• 阻塞
• 非阻塞
• IO多路复用
• 异步IO

网络IO指的是输入、输出，本质上是socket读取，socket在linux中被抽象为流，IO就是对流的操作。

同步阻塞IO（block IO）

超哥和媳妇在麦当劳点餐，点过之后不知道什么时候能做好，只能坐在餐厅等待，直到用餐结束才离开。
但是媳妇其实还想去买个包包的，但是不知道饭菜什么时候好，只能慢慢等，浪费了时间，也没去逛街买包。

在linux下默认所有的socket都是blocking阻塞的，阻塞指的是进程被等待了，CPU处理其他任务了。

用户进程调用recv()进行系统调用，内核开始IO第一个阶段，准备数据（网络IO情况下，内核要等待所有数据接收完毕）。
这个过程指的是，数据拷贝到操作系统内核是需要一定时间的。

用户进程这里整个进程被阻塞，当内核数据准备好之后，将数据从内核中再拷贝到用户内存，内核返回结果后，用户进程解除block阻塞状态，重新运行。

同步阻塞IO特点是，IO执行的2个阶段都是阻塞的，用户空间发起调用，内核准备数据阻塞，内核拷贝数据到用户空间阻塞。

同步阻塞模型，优/缺点是

1.能够及时返回数据，无延迟
2.对于开发人员负担较低
3.对用户不友好，性能较弱

同步非阻塞

超哥和媳妇还是在麦当劳，点好了餐，但是不愿意白等着，又想去逛会商场，又害怕餐好了来迟了。
因此我们去逛一会，回来问一下客服，餐做好没
没好的话，待会再来问一遍

同步非阻塞就是每隔一会检索一次的轮询polling方式。

在网络IO时候，非阻塞IO同样进行recvform系统调用，且检查数据是否准备好了，这里和阻塞IO不一样，非阻塞模式将整个阻塞时间片拆分成N小的阻塞，CPU仍有机会不断的操作该进程。

当用户进程发起read操作，内核若是没有数据，不会立即阻塞用户进程，而是立即返回了error报错
对于用户进程而言，这就不再是等待了，而是立即有了一个结果，已知是error的时候，知道了数据还未准备好，于是再次发起系统调用。
一旦内核准备好了数据，且在此收到用户的系统调用，内核立即将数据拷贝到用户内存，然后返回给用户进程。

区别就在于发起recvfrom时候的阻塞拆分了，用户进程需要不断的主动询问内核数据是否准备好

同步阻塞和非阻塞的区别

非阻塞优点是，能够在等待某一任务的时间里继续处理其他任务，也包括继续提交新任务

非阻塞缺点缺点是：任务完成的延迟变大，因为要多次轮询系统调用操作，而有可能任务就在轮询过程中完成了，造成整体数据吞吐量降低。

IO多路复用

超哥还是和媳妇在餐厅吃饭点餐，这回餐厅装了电子屏，可以显示食物制作进度，这样超哥和他媳妇逛街一回，回来不用再去问服务员了，可能服务员压根不想理你呢，直接看电子屏即可快速知道结果

由于刚才所说的同步非阻塞需要不断的主动轮询，轮询会消耗大量CPU时间。

计算机系统后台可能存在N个任务，如果能循环的查询多个任务的进度，并且这个轮询还不是用户进程发起的（不是超哥反复回来询问），而是有人帮忙查询，那可太方便了。

因此Linux下的select、poll、epoll就是做这个事的，且epoll效率最高

select

select轮询方式和非阻塞轮询区别在于

select轮询可以同时监听多个socket，当一个socket的数据准备好了，即可进行IO操作，进程发起recvform系统调用，将数据由内核拷贝到用户进程，这个过程是阻塞的。

但是这里的select或是poll阻塞进程，和同步IO的阻塞不一样，同步IO的阻塞是数据全部准备好，一次性处理，而select是有一部分数据就调用用户进程来处理。

IO多路复用，就是轮询多个socket,好比餐厅的电子屏，监控着多个食品订单的完成情况

IO多路复用指的就是linux下的select，poll，epoll，也被称作事件驱动IO
它们的好处在于：单进程就可以同时处理多个socket连接。原理就是select，poll，epoll这个函数会不断的轮询负责的所有socket，当某个socket有数据到达了，就通知用户进程。

当用户进程调用了select这个函数，整个进程就会被阻塞了，kernel内核会监视所有select负责的socket，有一个socket准备好了数据，select就返回给用户进程，用户进程发起系统调用，数据拷贝到用户进程。

其实IO多路复用和阻塞IO并没有太大的区别，有可能还更差一点，因为还额外的调用了select，有了额外的消耗。好处就是select可以同时处理多个连接。

如果连接数不是很多的情况下，用IO多路复用还不如使用（多线程+阻塞IO）的性能更好。
IO多路复用优势在于同时处理更多的连接，而不是处理速度

异步非阻塞IO模型

超哥媳妇不想逛街了，又不想在餐厅等着，因此他俩直接选择回家休息。拿起手机点外卖，饭好了外卖员直接送到家，这也太舒服了，又不用干等着，还能做些别的事，饭菜就能送来了。

用户进程发起aio_read系统调用，无论内核数据是否准备好，都会直接返回给用户进程，用户进程可以继续做其他事情。等待socket数据准备好了，内核直接复制给用户进程，接着向进程发出通知，整个过程都是非阻塞的。

网络IO模型总结

1.阻塞和非阻塞的区别
阻塞IO会一直阻塞对应的进程，直到数据操作完毕，
非阻塞IO在内核准备数据阶段就立刻返回

2.同步IO和异步IO的区别
区别在于，同步IO在IO操作的时候会被进程阻塞，blocking io，non-blocking io，IO multiplexing都属于同步IO
异步IO，在进程发起IO操作之后，内核就直接返回了，直到内核发送一个信号，告诉进程IO完成了，整个进程完全没有被阻塞。

Nginx架构组成

Nginx安装配置

Nginx如今分为商业版，开源版，支持Linux与Windows平台下载使用

nginx.com  商业版
nginx.org  开源版
https://tengine.taobao.org/

【环境准备】

操作系统：CentOS Linux release 7.3.1611 (Core)
GCC编译环境：yum install -y gcc gcc-c++ autoconf automake make 
模块依赖性：Nginx支持的功能模块需要有第三方的库支持，例如gzip的zlib库，rewrite重写需要的pcre库，HTTPS需要的openssl库等等。
yum install zlib zlib-devel openssl openssl-devel pcre pcre-devel wget httpd-tools vim

系统基础开发环境：yum groupinstall "Development Tools" "Basic Web Server"

确保防火墙关闭  iptables -F  
关闭selinux
yum源配置正确
网络连接状态正常

【Nginx下载】

• yum自动安装，不支持自由扩展第三方功能
• 源码编译安装

1.下载Nginx源代码  nginx.org官网
[root@chaogelinux Learn_Nginx]# wget nginx.org/download/nginx-1.14.0.tar.gz

2.解压缩Nginx源代码
[root@chaogelinux Learn_Nginx]# tar -zxf nginx-1.14.0.tar.gz

3.复制Nginx默认提供的vim语法插件
[root@chaogelinux nginx-1.14.0]# mkdir ~/.vim
[root@chaogelinux nginx-1.14.0]# cp -r contrib/vim/* ~/.vim/

4.Nginx源代码目录介绍
auto 检测系统模块
CHANGES nginx更改记录文件
conf 存放nginx配置文件
configure 释放编译文件的定制脚本
contrib 提供了perl与vim插件
html 存放标准html页面语法
src 存放nginx源码

5.开始编译Nginx，扩展编译模块
#列出Nginx的编译选项，如制定安装路径，配置文件、日志文件等路径，指定开启模块功能等
[root@chaogelinux nginx-1.14.0]# ./configure --help  

#编译Nginx初步，
[root@chaogelinux nginx-1.14.0]# ./configure --prefix=/home/Learn_Nginx/nginx/ --with-http_ssl_module  --with-http_flv_module --with-http_gzip_static_module --with-http_stub_status_module  --with-threads  --with-file-aio

6.执行make编译
make 

7.首次编译安装，生成Nginx的可执行命令
make install 

8.检查Prefix指定的安装目录
[root@chaogelinux nginx-1.14.0]# ls /home/Learn_Nginx/
nginx  nginx-1.14.0  nginx-1.14.0.tar.gz

9.Nginx的程序目录
[root@chaogelinux nginx]# pwd
/home/Learn_Nginx/nginx
[root@chaogelinux nginx]# ls
conf  html  logs  sbin

依次是配置文件，静态文件，日志，二进制命令目录

10.创建nginx的环境变量文件，修改如下，创建/etc/profile.d/nginx.sh脚本文件便于以后维护
[root@chaogelinux ~]# cat /etc/profile.d/nginx.sh
export PATH=/home/Learn_Nginx/nginx/sbin:$PATH

11.退出会话，重新登录终端，此时可以正常使用nginx
[root@chaogelinux ~]# echo $PATH
/home/Learn_Nginx/nginx/sbin:/usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/root/bin

12.检查nginx的编译模块信息
[root@chaogelinux ~]# nginx -V
nginx version: nginx/1.14.0
built by gcc 4.8.5 20150623 (Red Hat 4.8.5-39) (GCC)
built with OpenSSL 1.0.2k-fips  26 Jan 2017
TLS SNI support enabled
configure arguments: --prefix=/home/Learn_Nginx/nginx114/ --with-http_ssl_module --with-http_flv_module --with-http_gzip_static_module --with-http_stub_status_module --with-threads --with-file-aio

Nginx配置文件语法

• nginx.conf由指令与指令块构成
• 每行语句由分号结束，指令和参数之间由空格分隔
• 指令块可以大括号{}组织多条指令块
• 配置文件中#号添加注释信息
• 支持$变量使用变量
• 支持include语句，组合多个配置文件
• 部分指令支持正则表达式

nginx.conf指令注释

######Nginx配置文件nginx.conf中文详解#####

#定义Nginx运行的用户和用户组
user www www;

#nginx进程数，建议设置为等于CPU总核心数。
worker_processes 8;

#全局错误日志定义类型，[ debug | info | notice | warn | error | crit ]
error_log /usr/local/nginx/logs/error.log info;

#进程pid文件
pid /usr/local/nginx/logs/nginx.pid;

#指定进程可以打开的最大描述符：数目
#工作模式与连接数上限
#这个指令是指当一个nginx进程打开的最多文件描述符数目，理论值应该是最多打开文件数（ulimit -n）与nginx进程数相除，但是nginx分配请求并不是那么均匀，所以最好与ulimit -n 的值保持一致。
#现在在linux 2.6内核下开启文件打开数为65535，worker_rlimit_nofile就相应应该填写65535。
#这是因为nginx调度时分配请求到进程并不是那么的均衡，所以假如填写10240，总并发量达到3-4万时就有进程可能超过10240了，这时会返回502错误。
worker_rlimit_nofile 65535;


events
{
    #参考事件模型，use [ kqueue | rtsig | epoll | /dev/poll | select | poll ]; epoll模型
    #是Linux 2.6以上版本内核中的高性能网络I/O模型，linux建议epoll，如果跑在FreeBSD上面，就用kqueue模型。
    #补充说明：
    #与apache相类，nginx针对不同的操作系统，有不同的事件模型
    #A）标准事件模型
    #Select、poll属于标准事件模型，如果当前系统不存在更有效的方法，nginx会选择select或poll
    #B）高效事件模型
    #Kqueue：使用于FreeBSD 4.1+, OpenBSD 2.9+, NetBSD 2.0 和 MacOS X.使用双处理器的MacOS X系统使用kqueue可能会造成内核崩溃。
    #Epoll：使用于Linux内核2.6版本及以后的系统。
    #/dev/poll：使用于Solaris 7 11/99+，HP/UX 11.22+ (eventport)，IRIX 6.5.15+ 和 Tru64 UNIX 5.1A+。
    #Eventport：使用于Solaris 10。 为了防止出现内核崩溃的问题， 有必要安装安全补丁。
    use epoll;

    #单个进程最大连接数（最大连接数=连接数*进程数）
    #根据硬件调整，和前面工作进程配合起来用，尽量大，但是别把cpu跑到100%就行。每个进程允许的最多连接数，理论上每台nginx服务器的最大连接数为。
    worker_connections 65535;

    #keepalive超时时间。
    keepalive_timeout 60;

    #客户端请求头部的缓冲区大小。这个可以根据你的系统分页大小来设置，一般一个请求头的大小不会超过1k，不过由于一般系统分页都要大于1k，所以这里设置为分页大小。
    #分页大小可以用命令getconf PAGESIZE 取得。
    #[root@web001 ~]# getconf PAGESIZE
    #4096
    #但也有client_header_buffer_size超过4k的情况，但是client_header_buffer_size该值必须设置为“系统分页大小”的整倍数。
    client_header_buffer_size 4k;

    #这个将为打开文件指定缓存，默认是没有启用的，max指定缓存数量，建议和打开文件数一致，inactive是指经过多长时间文件没被请求后删除缓存。
    open_file_cache max=65535 inactive=60s;

    #这个是指多长时间检查一次缓存的有效信息。
    #语法:open_file_cache_valid time 默认值:open_file_cache_valid 60 使用字段:http, server, location 这个指令指定了何时需要检查open_file_cache中缓存项目的有效信息.
    open_file_cache_valid 80s;

    #open_file_cache指令中的inactive参数时间内文件的最少使用次数，如果超过这个数字，文件描述符一直是在缓存中打开的，如上例，如果有一个文件在inactive时间内一次没被使用，它将被移除。
    #语法:open_file_cache_min_uses number 默认值:open_file_cache_min_uses 1 使用字段:http, server, location  这个指令指定了在open_file_cache指令无效的参数中一定的时间范围内可以使用的最小文件数,如果使用更大的值,文件描述符在cache中总是打开状态.
    open_file_cache_min_uses 1;

    #语法:open_file_cache_errors on | off 默认值:open_file_cache_errors off 使用字段:http, server, location 这个指令指定是否在搜索一个文件是记录cache错误.
    open_file_cache_errors 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
{
    #文件扩展名与文件类型映射表
    include mime.types;

    #默认文件类型
    default_type application/octet-stream;

    #默认编码
    #charset utf-8;

    #服务器名字的hash表大小
    #保存服务器名字的hash表是由指令server_names_hash_max_size 和server_names_hash_bucket_size所控制的。参数hash bucket size总是等于hash表的大小，并且是一路处理器缓存大小的倍数。在减少了在内存中的存取次数后，使在处理器中加速查找hash表键值成为可能。如果hash bucket size等于一路处理器缓存的大小，那么在查找键的时候，最坏的情况下在内存中查找的次数为2。第一次是确定存储单元的地址，第二次是在存储单元中查找键 值。因此，如果Nginx给出需要增大hash max size 或 hash bucket size的提示，那么首要的是增大前一个参数的大小.
    server_names_hash_bucket_size 128;

    #客户端请求头部的缓冲区大小。这个可以根据你的系统分页大小来设置，一般一个请求的头部大小不会超过1k，不过由于一般系统分页都要大于1k，所以这里设置为分页大小。分页大小可以用命令getconf PAGESIZE取得。
    client_header_buffer_size 32k;

    #客户请求头缓冲大小。nginx默认会用client_header_buffer_size这个buffer来读取header值，如果header过大，它会使用large_client_header_buffers来读取。
    large_client_header_buffers 4 64k;

    #设定通过nginx上传文件的大小
    client_max_body_size 8m;

    #开启高效文件传输模式，sendfile指令指定nginx是否调用sendfile函数来输出文件，对于普通应用设为 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，降低系统的负载。注意：如果图片显示不正常把这个改成off。
    #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IO处理速度，降低系统uptime。
    sendfile on;

    #开启目录列表访问，合适下载服务器，默认关闭。
    autoindex on;

    #此选项允许或禁止使用socke的TCP_CORK的选项，此选项仅在使用sendfile的时候使用
    tcp_nopush on;

    tcp_nodelay on;

    #长连接超时时间，单位是秒
    keepalive_timeout 120;

    #FastCGI相关参数是为了改善网站的性能：减少资源占用，提高访问速度。下面参数看字面意思都能理解。
    fastcgi_connect_timeout 300;
    fastcgi_send_timeout 300;
    fastcgi_read_timeout 300;
    fastcgi_buffer_size 64k;
    fastcgi_buffers 4 64k;
    fastcgi_busy_buffers_size 128k;
    fastcgi_temp_file_write_size 128k;

    #gzip模块设置
    gzip on; #开启gzip压缩输出
    gzip_min_length 1k;    #最小压缩文件大小
    gzip_buffers 4 16k;    #压缩缓冲区
    gzip_http_version 1.0;    #压缩版本（默认1.1，前端如果是squid2.5请使用1.0）
    gzip_comp_level 2;    #压缩等级
    gzip_types text/plain application/x-javascript text/css application/xml;    #压缩类型，默认就已经包含textml，所以下面就不用再写了，写上去也不会有问题，但是会有一个warn。
    gzip_vary on;

    #开启限制IP连接数的时候需要使用
    #limit_zone crawler $binary_remote_addr 10m;



    #负载均衡配置
    upstream pythonav.cn {

        #upstream的负载均衡，weight是权重，可以根据机器配置定义权重。weigth参数表示权值，权值越高被分配到的几率越大。
        server 192.168.80.121:80 weight=3;
        server 192.168.80.122:80 weight=2;
        server 192.168.80.123:80 weight=3;

        #nginx的upstream目前支持4种方式的分配
        #1、轮询（默认）
        #每个请求按时间顺序逐一分配到不同的后端服务器，如果后端服务器down掉，能自动剔除。
        #2、weight
        #指定轮询几率，weight和访问比率成正比，用于后端服务器性能不均的情况。
        #例如：
        #upstream bakend {
        #    server 192.168.0.14 weight=10;
        #    server 192.168.0.15 weight=10;
        #}
        #2、ip_hash
        #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的问题。
        #例如：
        #upstream bakend {
        #    ip_hash;
        #    server 192.168.0.14:88;
        #    server 192.168.0.15:80;
        #}
        #3、fair（第三方）
        #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。
        #upstream backend {
        #    server server1;
        #    server server2;
        #    fair;
        #}
        #4、url_hash（第三方）
        #按访问url的hash结果来分配请求，使每个url定向到同一个后端服务器，后端服务器为缓存时比较有效。
        #例：在upstream中加入hash语句，server语句中不能写入weight等其他的参数，hash_method是使用的hash算法
        #upstream backend {
        #    server squid1:3128;
        #    server squid2:3128;
        #    hash $request_uri;
        #    hash_method crc32;
        #}

        #tips:
        #upstream bakend{#定义负载均衡设备的Ip及设备状态}{
        #    ip_hash;
        #    server 127.0.0.1:9090 down;
        #    server 127.0.0.1:8080 weight=2;
        #    server 127.0.0.1:6060;
        #    server 127.0.0.1:7070 backup;
        #}
        #在需要使用负载均衡的server中增加 proxy_pass http://bakend/;

        #每个设备的状态设置为:
        #1.down表示单前的server暂时不参与负载
        #2.weight为weight越大，负载的权重就越大。
        #3.max_fails：允许请求失败的次数默认为1.当超过最大次数时，返回proxy_next_upstream模块定义的错误
        #4.fail_timeout:max_fails次失败后，暂停的时间。
        #5.backup： 其它所有的非backup机器down或者忙的时候，请求backup机器。所以这台机器压力会最轻。

        #nginx支持同时设置多组的负载均衡，用来给不用的server来使用。
        #client_body_in_file_only设置为On 可以讲client post过来的数据记录到文件中用来做debug
        #client_body_temp_path设置记录文件的目录 可以设置最多3层目录
        #location对URL进行匹配.可以进行重定向或者进行新的代理 负载均衡
    }



    #虚拟主机的配置
    server
    {
        #监听端口
        listen 80;

        #域名可以有多个，用空格隔开
        server_name www.w3cschool.cn w3cschool.cn;
        index index.html index.htm index.php;
        root /data/www/w3cschool;

        #对******进行负载均衡
        location ~ .*.(php|php5)?$
        {
            fastcgi_pass 127.0.0.1:9000;
            fastcgi_index index.php;
            include fastcgi.conf;
        }

        #图片缓存时间设置
        location ~ .*.(gif|jpg|jpeg|png|bmp|swf)$
        {
            expires 10d;
        }

        #JS和CSS缓存时间设置
        location ~ .*.(js|css)?$
        {
            expires 1h;
        }

        #日志格式设定
        #$remote_addr与$http_x_forwarded_for用以记录客户端的ip地址；
        #$remote_user：用来记录客户端用户名称；
        #$time_local： 用来记录访问时间与时区；
        #$request： 用来记录请求的url与http协议；
        #$status： 用来记录请求状态；成功是200，
        #$body_bytes_sent ：记录发送给客户端文件主体内容大小；
        #$http_referer：用来记录从那个页面链接访问过来的；
        #$http_user_agent：记录客户浏览器的相关信息；
        #通常web服务器放在反向代理的后面，这样就不能获取到客户的IP地址了，通过$remote_add拿到的IP地址是反向代理服务器的iP地址。反向代理服务器在转发请求的http头信息中，可以增加x_forwarded_for信息，用以记录原有客户端的IP地址和原来客户端的请求的服务器地址。
        log_format access '$remote_addr - $remote_user [$time_local] "$request" '
        '$status $body_bytes_sent "$http_referer" '
        '"$http_user_agent" $http_x_forwarded_for';

        #定义本虚拟主机的访问日志
        access_log  /usr/local/nginx/logs/host.access.log  main;
        access_log  /usr/local/nginx/logs/host.access.404.log  log404;

        #对 "/" 启用反向代理
        location / {
            proxy_pass http://127.0.0.1:88;
            proxy_redirect off;
            proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;

            #后端的Web服务器可以通过X-Forwarded-For获取用户真实IP
            proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;

            #以下是一些反向代理的配置，可选。
            proxy_set_header Host $host;

            #允许客户端请求的最大单文件字节数
            client_max_body_size 10m;

            #缓冲区代理缓冲用户端请求的最大字节数，
            #如果把它设置为比较大的数值，例如256k，那么，无论使用firefox还是IE浏览器，来提交任意小于256k的图片，都很正常。如果注释该指令，使用默认的client_body_buffer_size设置，也就是操作系统页面大小的两倍，8k或者16k，问题就出现了。
            #无论使用firefox4.0还是IE8.0，提交一个比较大，200k左右的图片，都返回500 Internal Server Error错误
            client_body_buffer_size 128k;

            #表示使nginx阻止HTTP应答代码为400或者更高的应答。
            proxy_intercept_errors on;

            #后端服务器连接的超时时间_发起握手等候响应超时时间
            #nginx跟后端服务器连接超时时间(代理连接超时)
            proxy_connect_timeout 90;

            #后端服务器数据回传时间(代理发送超时)
            #后端服务器数据回传时间_就是在规定时间之内后端服务器必须传完所有的数据
            proxy_send_timeout 90;

            #连接成功后，后端服务器响应时间(代理接收超时)
            #连接成功后_等候后端服务器响应时间_其实已经进入后端的排队之中等候处理（也可以说是后端服务器处理请求的时间）
            proxy_read_timeout 90;

            #设置代理服务器（nginx）保存用户头信息的缓冲区大小
            #设置从被代理服务器读取的第一部分应答的缓冲区大小，通常情况下这部分应答中包含一个小的应答头，默认情况下这个值的大小为指令proxy_buffers中指定的一个缓冲区的大小，不过可以将其设置为更小
            proxy_buffer_size 4k;

            #proxy_buffers缓冲区，网页平均在32k以下的设置
            #设置用于读取应答（来自被代理服务器）的缓冲区数目和大小，默认情况也为分页大小，根据操作系统的不同可能是4k或者8k
            proxy_buffers 4 32k;

            #高负荷下缓冲大小（proxy_buffers*2）
            proxy_busy_buffers_size 64k;

            #设置在写入proxy_temp_path时数据的大小，预防一个工作进程在传递文件时阻塞太长
            #设定缓存文件夹大小，大于这个值，将从upstream服务器传
            proxy_temp_file_write_size 64k;
        }


        #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 confpasswd;
            #htpasswd文件的内容可以用apache提供的htpasswd工具来产生。
        }

        #本地动静分离反向代理配置
        #所有jsp的页面均交由tomcat或resin处理
        location ~ .(jsp|jspx|do)?$ {
            proxy_set_header Host $host;
            proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
            proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
            proxy_pass http://127.0.0.1:8080;
        }

        #所有静态文件由nginx直接读取不经过tomcat或resin
        location ~ .*.(htm|html|gif|jpg|jpeg|png|bmp|swf|ioc|rar|zip|txt|flv|mid|doc|ppt|
        pdf|xls|mp3|wma)$
        {
            expires 15d; 
        }

        location ~ .*.(js|css)?$
        {
            expires 1h;
        }
    }
}
######Nginx配置文件nginx.conf中文详解#####

nginx.conf详解

nginx.conf重要的指令块

核心功能都在于http{}指令块里，http{}块还包含了以下指令

• server{} 指令块 ，对应一个站点配置，反向代理，静态资源站点
• location{} ，对应一个url
• upstream{} ，定义上游服务，负载均衡池

Nginx命令行

• 启停指令

  • nginx -s stop
  • nginx -s reload
  • nginx 首次输入表示启动

• nginx帮助指令

  • [root@chaogelinux nginx114]# nginx  -h
    nginx version: nginx/1.14.0
    Usage: nginx [-?hvVtTq] [-s signal] [-c filename] [-p prefix] [-g directives]
    
    Options:
      -?,-h         : this help   #帮助信息
      -v            : show version and exit        #显示版本
      -V            : show version and configure options then exit #显示编译信息与版本
      -t            : test configuration and exit    #测试配置文件语法
      -T            : test configuration, dump it and exit    #测试语法且输出内容
      -q            : suppress non-error messages during configuration testing
      -s signal     : send signal to a master process: stop, quit, reopen, reload #发送信号，stop立即停止，quit优雅停止，reload重读配置文件，reopen重新记录日志
      -p prefix     : set prefix path (default: /home/Learn_Nginx/nginx114//)
      -c filename   : set configuration file (default: conf/nginx.conf) #使用指定配置文件
      -g directives : set global directives out of configuration file #覆盖默认参数

命令行功能案例

配置文件重读

在nginx正在运行时，如实修改了nginx.conf或是新增了一些功能配置，让其生效，可能需要重启整个nginx进程、

但是你不能保证某个时间段没有用户在访问nginx，重启会断开用户的连接，造成莫名的故障

因此nginx提供了reload重载功能，不停止服务，更新配置文件

1.修改nginx.conf
worker_processes  3; #定义nginx工作进程数的

2.重载配置文件
nginx -s reload

3.检查linux进程
[root@chaogelinux nginx114]# vim conf/nginx.conf
[root@chaogelinux nginx114]#
[root@chaogelinux nginx114]# ps -ef|grep nginx
root      6191     1  0 10:33 ?        00:00:00 nginx: master process nginx
nobody    6213  6191  0 10:33 ?        00:00:00 nginx: worker process
nobody    6214  6191  0 10:33 ?        00:00:00 nginx: worker process
nobody    6215  6191  0 10:33 ?        00:00:00 nginx: worker process
root      6345  5283  0 10:38 pts/0    00:00:00 grep --color=auto nginx

Nginx-master信号

nginx进程信号传递如图

1.master不处理请求，而是分配worker进程，负责重启，热部署，重载等功能。
2.master根据worker_processes 定义开始的workers数量
3.worker运行后，master处于挂起状态，等待信号
4.可以发送kill，或者nginx -s 参数发出信号

信号集

nginx -s 对应参数	信号	含义	English
stop	TERM	强制关闭整个服务	Shut down quickly.
null	INT	强制关闭整个服务	Shut down quickly.
quit	QUIT	优雅地关闭整个服务	Shut down gracefully.
reopen	USR1	重新打开日志记录	Reopen log files.
reload	HUP	重新读取配置文件,并且优雅地退出老的worker	Reload configuration, start the new worker process with a new configuration, and gracefully shut down old worker processes.
null	USR2	平滑升级到新版本	Upgrade the nginx executable on the fly.
null	WINCH	优雅地关闭worker(在热更新的时候必用)	Shut down worker processes gracefully.

热部署

nginx作为一个优秀的反向代理服务器，同时具备高可用的特性，Nginx也支持热部署。

热部署指的是在不重启或关闭进程情况下，新应用直接替换掉旧的应用

热部署大致流程
1.备份旧的二进制文件
2.编译安装新的二进制文件，覆盖旧的二进制文件
3.发送USR2信号给旧master进程
4.发送WINCH信号给旧master进程
5.发送QUIT信号给旧master进程

环境准备：
1.旧nginx版本 nginx version: nginx/1.14.0

2.新nginx版本 nginx version: nginx/1.17.8

【nginx热部署】

nginx工作模式是master-worker（包工头-工人）

刚才所说的nginx支持reload重载仅仅是nginx的master进程，检查配置文件语法是否正确，错则返回错误、正确也不会改变已经建立连接的worker，只得等待worker处理完毕请求之后，杀死旧配置文件的worker，启动新配置文件的worker。

但是Nginx这里提提供了热部署功能，就是在不影响用户体验下，进行软件版本升级，也就是不主动杀死worker，替换软件的二进制文件。

1.目前运行的是旧的nginx版本，如下检查
[root@chaogelinux sbin]# ps -ef|grep nginx
root     20311     1  0 15:12 ?        00:00:00 nginx: master process nginx
nobody   20312 20311  0 15:12 ?        00:00:00 nginx: worker process
root     20314 13589  0 15:12 pts/0    00:00:00 grep --color=auto nginx
[root@chaogelinux sbin]#
[root@chaogelinux sbin]#
[root@chaogelinux sbin]# curl 127.0.0.1/123  #访问错误页面，返回nginx版本了



404 Not Found
nginx/1.14.0

热部署的坑

如果出现发送 kill -USR2信号后，未出现新的master进程

是因为：

旧的nginx必须用绝对路径启动，然后再发送kill -USR2信号

具体解释看图

热部署具体操作

1.备份旧版本的nginx二进制文件
[root@chaogelinux sbin]# pwd
/home/Learn_Nginx/nginx/sbin
[root@chaogelinux sbin]# mv nginx nginx.old
[root@chaogelinux sbin]# ls
nginx.old

2.检查旧版本nginx的编译参数
[root@chaogelinux Learn_Nginx]# nginx.old -V
nginx version: nginx/1.14.0
built by gcc 4.8.5 20150623 (Red Hat 4.8.5-39) (GCC)
built with OpenSSL 1.0.2k-fips  26 Jan 2017
TLS SNI support enabled
configure arguments: --prefix=/home/Learn_Nginx/nginx/ --with-http_ssl_module --with-http_flv_module --with-http_gzip_static_module --with-http_stub_status_module --with-threads --with-file-aio

3.编译安装新版本nginx
#下载新nginx源码
[root@chaogelinux Learn_Nginx]# wget http://nginx.org/download/nginx-1.17.8.tar.gz
#编译安装新版本nginx
[root@chaogelinux Learn_Nginx]# tar -zxf nginx-1.17.8.tar.gz
#开始编译
[root@chaogelinux Learn_Nginx]# cd nginx-1.17.8/
[root@chaogelinux nginx-1.17.8]#
[root@chaogelinux nginx-1.17.8]# ./configure --prefix=/home/Learn_Nginx/nginx/ --with-http_ssl_module --with-http_flv_module --with-http_gzip_static_module --with-http_stub_status_module --with-threads --with-file-aio
#编译安装
[root@chaogelinux nginx-1.17.8]# make && make install 

4.此时发现已存在2个版本nginx程序
[root@chaogelinux sbin]# ls
nginx  nginx.old

5.替换旧的nginx可执行文件
[root@chaogelinux sbin]# cp -a /home/Learn_Nginx/nginx-1.17.8/objs/nginx /home/Learn_Nginx/nginx/sbin/
cp：是否覆盖"/home/Learn_Nginx/nginx/sbin/nginx"？ y

5.1检查旧的nginx进程，请注意，这里用绝对路径启动nginx
请注意，这里用绝对路径启动nginx
请注意，这里用绝对路径启动nginx
例如
/home/Learn_Nginx/nginx/sbin/nginx


注意这里的PID和PPID（pid是当前进程的id号，ppid是启动该进程的pid，也就是父ID，可知该pid由谁启动）
[root@chaogelinux sbin]# ps -ef|grep nginx
root     20311     1  0 15:12 ?        00:00:00 nginx: master process nginx
nobody   20312 20311  0 15:12 ?        00:00:00 nginx: worker process
root     20314 13589  0 15:12 pts/0    00:00:00 grep --color=auto nginx

6.发送USR2信号给旧版本主进程，使得nginx旧版本停止接收请求，切换为新nginx版本

[root@chaogelinux sbin]# kill -USR2 `cat ../logs/nginx.pid `

7.检查此时的nginx进程
nginx-master首先会重命名pid文件，在文件后面添加.oldbin后缀
然后会再启动一个新的master进程以及worker，且使用的是新版Nginx 
nginx能够自动将新来的请求，过度到新版master进程下，实现平滑过度

#可以发现新的master进程由旧master启动，由PPID可看出
[root@chaogelinux sbin]# ps -ef|grep nginx
root     20311     1  0 15:12 ?        00:00:00 nginx: master process nginx
nobody   20312 20311  0 15:12 ?        00:00:00 nginx: worker process
root     20335 20311  0 15:13 ?        00:00:00 nginx: master process nginx
nobody   20336 20335  0 15:13 ?        00:00:00 nginx: worker process
root     20338 13589  0 15:13 pts/0    00:00:00 grep --color=auto nginx

[root@chaogelinux sbin]# ls ../logs/
access.log        error.log         nginx.pid         nginx.pid.oldbin

8.发送WINCH信号给旧master进程，优雅的关闭旧worker进程
[root@chaogelinux sbin]# kill -WINCH `cat ../logs/nginx.pid.oldbin`

#再次检查进程情况，旧master的worker已经关闭了，旧master不会自己退出，用作版本回退
[root@chaogelinux sbin]# ps -ef|grep nginx
root     20311     1  0 15:12 ?        00:00:00 nginx: master process nginx
root     20335 20311  0 15:13 ?        00:00:00 nginx: master process nginx
nobody   20336 20335  0 15:13 ?        00:00:00 nginx: worker process
root     20607 13589  0 15:25 pts/0    00:00:00 grep --color=auto nginx

9.如果你觉得没问题了，可以关闭旧master进程
[root@chaogelinux sbin]# ps -ef|grep nginx
root     20335     1  0 15:13 ?        00:00:00 nginx: master process nginx
nobody   20336 20335  0 15:13 ?        00:00:00 nginx: worker process
root     20665 13589  0 15:28 pts/0    00:00:00 grep --color=auto nginx

nginx日志切割

日志切割是线上很常见的操作，控制单个文件大小，便于管理日志

1.查看当前nginx日志
[root@chaogelinux logs]# ll
总用量 12
-rw-r--r-- 1 root root 1645 2月  11 15:30 access.log
-rw-r--r-- 1 root root 2370 2月  11 15:30 error.log
-rw-r--r-- 1 root root    6 2月  11 15:13 nginx.pid

#大致看下日志内容
[root@chaogelinux logs]# tail -2  access.log
192.168.178.12 - - [11/Feb/2020:15:32:22 +0800] "GET / HTTP/1.1" 304 0 "-" "Mozilla/5.0 (Macintosh; Intel Mac OS X 10_15_3) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/79.0.3945.130 Safari/537.36"
192.168.178.12 - - [11/Feb/2020:15:32:23 +0800] "GET / HTTP/1.1" 304 0 "-" "Mozilla/5.0 (Macintosh; Intel Mac OS X 10_15_3) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/79.0.3945.130 Safari/537.36"

2.给文件重命名，注意用mv而不是cp（涉及到文件inode知识）
[root@chaogelinux logs]# mv access.log access.log$(date +"%Y-%m-%d--%H:%M:%S")
[root@chaogelinux logs]# ll
总用量 16
-rw-r--r-- 1 root root 4630 2月  11 15:32 access.log2020-02-11--15:43:49
-rw-r--r-- 1 root root 2370 2月  11 15:30 error.log
-rw-r--r-- 1 root root    6 2月  11 15:13 nginx.pid

3.发送USR1信号给nginx-master,重新打开日志记录，生成新的日志文件
nginx -s reopen  #等同于 Kill -USR1 nginx.pid 

4.注意，在以上的nginx重命名日志切割，不要着急立即对文件修改，且要sleep 等待1秒
由于nginx的工作模式，master下发指令给worker只是做了标记，当业务量大的时候，这个修改操作可能会慢一点，不会理解生效

5.在生产环境下，主要以crontab形式，执行cut_nginx_log.sh脚本的

[root@bogon sbin]# pwd
/opt/nginx/sbin
[root@bogon sbin]# cat cut_nginx_log.sh
#!/bin/bash
# 脚本写入crontab，每天0点执行，这是一个nginx日志切割脚本

#nginx日志存放点
logs_path="/opt/tngx232/logs/"
mkdir -p ${logs_path}$(date -d "yesterday" +"%Y")/$(date -d "yesterday" +"%m")
mv ${logs_path}access.log ${logs_path}$(date -d "yesterday" +"%Y")/$(date -d "yesterday" +"%m")/access_$(date -d "yesterday" +"%Y-%m-%d").log

kill -USR1 `cat /opt/tngx232/logs/nginx.pid`

6.写入crontab
crontab -l 
0 0 * * * /bin/bash /opt/nginx/sbin/cut_nginx_log.sh