Nginx功能及配置详解

Nginx（engine x）是一个高性能的HTTP和反向代理服务器，也可作为IMAP/POP3/SMTP邮件服务器。支持FastCGI、SSL、Virtual Host、URL Rewrite、Gzip等功能。并且支持很多第三方的模块扩展。

Nginx相关地址

源码：https://trac.nginx.org/nginx/browser
官网：http://www.nginx.org/

Nginx常用功能

一、HTTP代理和反向代理（作为Web服务器最常用的功能之一，尤其是反向代理）

关于正向代理和反向代理，下面这两个图可以做一个直观的诠释。

正向代理 vs 反向代理

正向代理中，代理和客户端同属一个LAN，对服务器透明。
反向代理中，代理和服务器同属一个LAN，对客户端透明。

Nginx在做反向代理的时候，性能稳定，能够提供配置灵活的转发功能。

Nginx可以根据不同的正则匹配，采取不同的转发策略。比如图片文件结尾的走文件服务器，动态页面的走Web服务器。只要正则写得没问题，又有相对应的服务器解决方案，就可以随心所欲地玩。
Nginx也可以对返回结果进行错误页跳转，异常判断等。如果被分发的服务器存在异常，可以通过配置，将请求重新转发给另外一台服务器，然后自动去除异常服务器。

二、负载均衡

负载均衡用于从“upstream”模块定义的后端服务器列表中选取一台服务器接受用户的请求。

一个最基本的upstream模块是这样的，模块内的server是服务器列表：

    # 动态负载均衡服务器组
    upstream dynamic_balance {
        server localhost:8080;
        server localhost:8081;  
        server localhost:8082 backup;  
    }

在upstream模块配置完成后，让指定的访问反向代理到服务器列表即可。

    # 反向代理到服务器组
    location ~ .*$ {
        index index.jsp index.html;
        proxy_pass  'http://dynamic_balance';
    }

upstream模块内的server配置支持如下参数。

参数	说明
fail_timeout	与max_fails结合使用。
max_fails	设置在fail_timeout参数设置的时间内最大失败次数，如果在这个时间内，所有针对该服务器的请求都失败了，那么认为该服务器会被认为是停机了。
fail_time	服务器会被认为停机的时间长度，默认为10s。
backup	标记该服务器为备用服务器。当主服务器停止时，请求会被发送到它这里。
down	标记服务器永久停机了。

Nginx负载均衡的常用策略包括：轮询（默认）、Weight（权重）、ip_hash（根据ip分配）、least_conn（最少连接）、fair（响应时间 - 第三方）、url_hash（根据url分配 - 第三方）。
其中fair和url_hash需要搭配第三方插件使用，这边不展开说明。

1. 轮询（默认）

每个请求会按时间顺序逐一分配到不同的后端服务器。

在轮询中，如果服务器down掉了，会自动剔除该服务器。
缺省配置就是轮询策略。
此策略适合服务器配置相当，无状态且短平快的服务使用。

2. Weight（权重方式）

在轮询策略的基础上指定轮询的几率。

    # 动态负载均衡服务器组
    upstream dynamic_balance {
        server localhost:8080 weight=2;
        server localhost:8081;
        server localhost:8082;
    }

权重越高分配到需要处理的请求越多。
此策略可以与ip_hash和least_conn结合使用。
此策略比较适合服务器的硬件配置差别比较大的情况。

ip_hash（根据ip分配）

指定负载均衡器按照基于客户端IP的分配方式，这个方法确保了相同的客户端的请求一直发送到相同的服务器，以保证session会话。这样每个访客都固定访问一个后端服务器，可以解决session不能跨服务器的问题。

    # 动态负载均衡服务器组
    upstream dynamic_balance {
        ip_hash;    # 保证每个访客固定访问一个后端服务器
        server localhost:8080 weight=2;
        server localhost:8081;
        server localhost:8082;
    }

在Nginx版本1.3.1之前，不能在ip_hash中使用权重（weight）。
ip_hash不能与backup同时使用。
此策略适合有状态服务，比如session。
当有服务器需要剔除，必须手动down掉。

least_conn（最少连接）

把请求转发给连接数较少的后端服务器。轮询算法是把请求平均的转发给各个后端，使它们的负载大致相同；但是，有些请求占用的时间很长，会导致其所在的后端负载较高。这种情况下，least_conn这种方式就可以达到更好的负载均衡效果。

    # 动态负载均衡服务器组
    upstream dynamic_balance {
        least_conn;    # 把请求转发给连接数较少的后端服务器
        server localhost:8080 weight=2;
        server localhost:8081;
        server localhost:8082;
    }

此负载均衡策略适合请求处理时间长短不一造成服务器过载的情况。

三、Web缓存

Nginx可以对不同的文件做不同的缓存处理，配置灵活，并且支持FastCGI_Cache，主要用于对FastCGI的动态程序进行缓存。

配合着第三方的ngx_cache_purge，对制定的URL缓存内容可以的进行增删管理。

Nginx配置结构详解

在安装完Nginx后，可打开conf文件夹的nginx.conf文件。Nginx服务器的基础配置，默认的配置都存放于此。

在nginx.conf中，# 代表的是注释符号位。

Nginx配置文件的结构如下。

...                        # 全局块

events {              # events块
    ...
}

http                     # http块
{
    ...                    # http全局块
    server             # server块
    {
        ...                # server全局块
        location [PATTERN]          # location块
        {
            ...
        }
        location [PATTERN]
        {
            ...
        }
    }

    server
    {
      ...
    }

    ...                     # http全局块
}

全局块：配置影响nginx全局的指令。一般有运行nginx服务器的用户组，nginx进程pid存放路径，日志存放路径，配置文件引入，允许生成worker process数等。

events块：配置影响nginx服务器或与用户的网络连接。有每个进程的最大连接数，选取哪种事件驱动模型处理连接请求，是否允许同时接受多个网路连接，开启多个网络连接序列化等。

http块：可以嵌套多个server，配置代理，缓存，日志定义等绝大多数功能和第三方模块的配置。如文件引入，mime-type定义，日志自定义，是否使用sendfile传输文件，连接超时时间，单连接请求数等。

server块：配置虚拟主机的相关参数，一个http中可以有多个server。

location块：配置请求的路由，以及各种页面的处理情况。

附录一个示例的配置文件，辅助理解。

#################### 每个指令必须有分号结束。####################
#user administrator administrators;        # 配置用户或者组，默认为nobody nobody。
#worker_processes 2;                # 允许生成的进程数，默认为1
#pid /nginx/pid/nginx.pid;           # 指定nginx进程运行文件存放地址
error_log log/error.log debug;          # 指定日志路径，级别。这个设置可以放入全局块，http块，server块，级别以此为：debug | info | notice | warn | error | crit | alert | emerg

events {
    accept_mutex on;         # 设置网路连接序列化，防止惊群现象发生，默认为on
    multi_accept on;           # 设置一个进程是否同时接受多个网络连接，默认为off
    #use epoll;                   # 事件驱动模型，select | poll | kqueue | epoll | resig | /dev/poll | eventport
    worker_connections  1024;          # 最大连接数，默认为512
}

http {
    include      mime.types;               # 文件扩展名与文件类型映射表
    default_type  application/octet-stream;              # 默认文件类型，默认为text/plain
    #access_log off;                   # 取消服务日志   
    log_format myFormat '$remote_addr–$remote_user [$time_local] $request $status $body_bytes_sent $http_referer $http_user_agent $http_x_forwarded_for';           # 自定义格式
    access_log log/access.log myFormat;               # combined为日志格式的默认值
    sendfile on;                  # 允许sendfile方式传输文件，默认为off，可以在http块，server块，location块。
    sendfile_max_chunk 100k;                # 每个进程每次调用传输数量不能大于设定的值，默认为0，即不设上限。
    keepalive_timeout 65;             # 连接超时时间，默认为75s，可以在http，server，location块。

    upstream mysvr { 
      server 127.0.0.1:7878;
      server 192.168.10.121:3333 backup;         # 热备
    }

    error_page 404 https://www.baidu.com;        # 错误页
    server {
        keepalive_requests 120;                  # 单连接请求上限次数。
        listen      4545;                                  # 监听端口
        server_name  127.0.0.1;                  # 监听地址     
        location  ~*^.+$ {                              # 请求的url过滤，正则匹配，~为区分大小写，~*为不区分大小写。
           #root path;                                    # 根目录
           #index vv.txt;                                 # 设置默认页
           proxy_pass  http://mysvr;              # 请求转向mysvr 定义的服务器列表
           deny127.0.0.1;                              # 拒绝的ip
           allow 172.18.5.54;                        # 允许的ip 
        }
    }
}

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