Nginx
1.Nginx 介绍
Nginx ： engine X ， 2002 年开发，分为社区版和商业版 (nginx plus )
2019 年 3 月 11 日 F5 Networks 6.7 亿美元的价格收购
Nginx 是免费的、开源的、高性能的 HTTP 和反向代理服务器、邮件代理服务器、以及 TCP/UDP 代理服务 器
解决 C10K 问题（ 10K Connections ）
Nginx 官网： http://nginx.org
nginx 的其它的二次发行版：
Tengine ：由淘宝网发起的 Web 服务器项目。它在 Nginx 的基础上，针对大访问量网站的需求，添加
了很多高级功能和特性。 Tengine 的性能和稳定性已经在大型的网站如淘宝网，天猫商城等得到了
很好的检验。它的最终目标是打造一个高效、稳定、安全、易用的 Web 平台。从 2011 年 12 月开始，
Tengine 成为一个开源项目官网 : http://tengine.taobao.org/
OpenResty ：基于 Nginx 与 Lua 语言的高性能 Web 平台， 章亦春团队开发，官网： http://openr
esty.org/cn/
2. 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
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）
imap4/pop3 协议的反向代理
3.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
4.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
5.Nginx 模块介绍
nginx 有多种模块：
核心模块：是 Nginx 服务器正常运行必不可少的模块，提供错误日志记录 、配置文件解析 、事件
驱动机制 、进程管理等核心功能
标准 HTTP 模块：提供 HTTP 协议解析相关的功能，比如： 端口配置 、 网页编码设置 、 HTTP 响应 头设置 等等
可选 HTTP 模块：主要用于扩展标准的 HTTP 功能，让 Nginx 能处理一些特殊的服务，比如： 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
邮件服务模块：主要用于支持 Nginx 的 邮件服务 ，包括对 POP3 协议、 IMAP 协议和 SMTP 协议的支持
Stream 服务模块 : 实现反向代理功能 , 包括 TCP 协议代理
第三方模块：是为了扩展 Nginx 服务器应用，完成开发者自定义功能，比如： Json 支持、 Lua 支
持等
nginx高度模块化，但其模块早期不支持DSO机制;1.9.11 版本支持动态装载和卸载
2.平滑升级和回滚
有时候我们需要对 Nginx 版本进行升级以满足对其功能的需求，例如添加新模块，需要新功能，而此时 Nginx又在跑着业务无法停掉，这时我们就可能选择平滑升级。
平滑升级流程：
1.将旧 Nginx 二进制文件换成新 Nginx 程序文件（注意先备份 )
2.向 master 进程发送 USR2 信号
3.master 进程修改 pid 文件名加上后缀 .oldbin, 成为 nginx.pid.oldbin
4.master 进程用新 Nginx 文件启动新 master 进程成为旧 master 的子进程 , 系统中将有新旧两个 Nginx 主进程共同提供Web 服务 , 当前新的请求仍然由旧 Nginx 的 worker 进程进行处理 , 将新生成的 master 进程的PID 存放至新生成的 pid 文件 nginx.pid
5.向旧的 Nginx 服务进程发送 WINCH 信号，使旧的 Nginx worker 进程平滑停止
6.向旧 master 进程发送 QUIT 信号，关闭老 master ，并删除 Nginx.pid.oldbin 文件
7.如果发现升级有问题 , 可以回滚∶向老 master 发送 HUP ，向新 master 发送 QUIT
代码实操展示：
[root@Nginx nginx]# tar zxf nginx-1.26.1.tar.gz
[root@Nginx nginx]# cd nginx-1.26.1/
#开始编译新版本
[root@Nginx nginx-1.26.1]# ./configure --with-http_ssl_module --withhttp_v2_module --with-http_realip_module --with-http_stub_status_module --withhttp_gzip_static_module --with-pcre --with-stream --with-stream_ssl_module --
with-stream_realip_module
#只要make无需要make install
[root@Nginx nginx-1.26.1]# make
#查看两个版本
[root@Nginx nginx-1.26.1]# ll objs/nginx /usr/local/nginx/sbin/nginx
-rwxr-xr-x 1 root root 1239416 Jul 18 15:08 objs/nginx
-rwxr-xr-x 1 root root 5671488 Jul 18 11:41 /usr/local/nginx/sbin/nginx
#把之前的旧版的nginx命令备份
[root@Nginx ~]# cd /usr/local/nginx/sbin/
[root@Nginx sbin]# cp nginx nginx.24
#把新版本的nginx命令复制过去
[root@Nginx sbin]# \cp -f /root/nginx/nginx-1.26.1/objs/nginx
/usr/local/nginx/sbin
#检测一下有没有问题
[root@Nginx sbin]# nginx -t
nginx: the configuration file /usr/local/nginx/conf/nginx.conf syntax is ok
nginx: configuration file /usr/local/nginx/conf/nginx.conf test is successfu检测没问题后，就可以进行下一步的版本替换了（不停机更新）
[root@Nginx sbin]# kill -USR2 48732 #nginx worker ID
#USR2 平滑升级可执行程序,将存储有旧版本主进程PID的文件重命名为nginx.pid.oldbin，并启动新的
nginx
#此时两个master的进程都在运行,只是旧的master不在监听,由新的master监听80
#此时Nginx开启一个新的master进程，这个master进程会生成新的worker进程，这就是升级后的Nginx进
程，此时老的进程不会自动退出，但是当接收到新的请求不作处理而是交给新的进程处理。
[root@Nginx sbin]# ps aux | grep nginx
root 48732 0.0 0.1 9868 2436 ? Ss 14:17 0:00 nginx: master
process /usr/local/nginx/sbin/nginx
nobody 48733 0.0 0.2 14200 4868 ? S 14:17 0:00 nginx: worker
process
root 52075 0.0 0.3 9876 6528 ? S 15:41 0:00 nginx: master
process /usr/local/nginx/sbin/nginx
nobody 52076 0.0 0.2 14208 4868 ? S 15:41 0:00 nginx: worker
process
[root@Nginx sbin]# curl -I localhost
HTTP/1.1 200 OK
Server: nginx/1.24.0 ##依旧是旧版本生生效
Date: Thu, 18 Jul 2024 07:45:58 GMT
Content-Type: text/html
Content-Length: 615
Last-Modified: Thu, 18 Jul 2024 03:41:13 GMT
Connection: keep-alive
ETag: "66988ed9-267"
Accept-Ranges: bytes
#回收旧版本
[root@Nginx sbin]# kill -WINCH 48732
[root@Nginx sbin]# ps aux | grep nginx
root 48732 0.0 0.1 9868 2436 ? Ss 14:17 0:00 nginx: master
process /usr/local/nginx/sbin/nginx
root 52075 0.0 0.3 9876 6528 ? S 15:41 0:00 nginx: master
process /usr/local/nginx/sbin/nginx
nobody 52076 0.0 0.2 14208 4868 ? S 15:41 0:00 nginx: worker
process
#检测版本信息
[root@Nginx sbin]# curl -I localhost
HTTP/1.1 200 OK
Server: nginx/1.26.1 #新版本生效
Date: Thu, 18 Jul 2024 07:59:45 GMT
Content-Type: text/html
Content-Length: 615
Last-Modified: Thu, 18 Jul 2024 03:41:13 GMT
Connection: keep-alive
ETag: "66988ed9-267"
Accept-Ranges: bytes3.Nginx 核心配置详解
Nginx的配置文件的组成部分：
主配置文件：nginx.conf
子配置文件: include conf.d/*.conf
fastcgi， uwsgi，scgi 等协议相关的配置文件
mime.types：支持的mime类型，MIME(Multipurpose Internet Mail Extensions)多用途互联网邮 件扩展类型，MIME消息能包含文本、图像、音频、视频以及其他应用程序专用的数据，是设定某 种扩展名的文件用一种应用程序来打开的方式类型，当该扩展名文件被访问的时候，浏览器会自
使用指定应用程序来打开。多用于指定一些客户端自定义的文件名，以及一些媒体文件打开方式。
nginx 配置文件格式说明 ：
每条指令以;分号结尾，指令与值之间以空格符号分隔
可以将多条指令放在同一行,用分号分隔即可,但可读性差,不推荐
指令块以{ }大括号将多条指令组织在一起,且可以嵌套指令块
include语句允许组合多个配置文件以提升可维护性
使用#符号添加注释，提高可读性
使用$符号使用变量
部分指令的参数支持正则表达式 Nginx 主配置文件的配置指令方式：
directive value [value2 ...];
注意
(1) 指令必须以分号结尾
(2) 支持使用配置变量
内建变量：由Nginx模块引入，可直接引用
自定义变量：由用户使用set命令定义,格式: set variable_name value;
引用变量：$variable_name 主配置文件结构：四部分
main block：主配置段，即全局配置段，对http,mail都有效
#事件驱动相关的配置
event {
...
}
#http/https 协议相关配置段
http {
...
}
#默认配置文件不包括下面两个块
#mail 协议相关配置段
mail {
...
}
#stream 服务器相关配置段
stream {
...
} 默认的 nginx.conf 配置文件格式说明 ：
#全局配置端，对全局生效，主要设置nginx的启动用户/组，启动的工作进程数量，工作模式，Nginx的PID路
径，日志路径等。
user nginx nginx;
worker_processes 1; #启动工作进程数数量
events { #events #设置快，主要影响nginx服务器与用户的网络连接，比如是否允许同时接受多
个网络连接，使用哪种事件驱动模型 #处理请求，每个工作进程可以同时支持的
最大连接数，是否开启对多工作进程下的网络连接进行序列化等。
worker_connections 1024; #设置单个nginx工作进程可以接受的最大并发，作为web服务器
的时候最大并发数为 #worker_connections *
worker_processes，作为反向代理的时候为
#(worker_connections * worker_processes)/2
}
http { #http块是Nginx服务器配置中的重要部分，缓存、代理和日志格
式定义等绝大多数功能和第三方模块都 #可以在这设置，http块可
以包含多个server块，而一个server块中又可以包含多个location块，
#server块可以配置文件引入、MIME-Type定义、日志自定义、是
否启用sendfile、连接超时时间和 #单个链接的请求上限等。
include mime.types;
default_type application/octet-stream;
sendfile on; #作为web服务器的时候打开sendfile加快静态文件传输，指定是
否使用
#sendfile系统调用来传输文件
#sendfile系统调用在两个文件描述符之间直接传递数据(完全在
内核中操作)
#从而避免了数据在内核缓冲区和用户缓冲区之间的拷贝，操作效率
很高，被称之为零拷贝，
#硬盘 >> kernel buffer (快速拷贝到kernelsocket
buffer) >>协议栈。
keepalive_timeout 65; #长连接超时时间，单位是秒
server { #设置一个虚拟机主机，可以包含自己的全局快，同时也可以包含多
个location模块
#比如本虚拟机监听的端口、本虚拟机的名称和IP配置，多个
server 可以使用一个端口比如都使用 #80端口提供web服务
listen 80; #配置server监听的端口
3.2 全局配置
Main 全局配置段常见的配置指令分类
正常运行必备的配置
优化性能相关的配置
用于调试及定位问题相关的配置
事件驱动相关的配置
全局配置说明:
server_name localhost; #本server的名称，当访问此名称的时候nginx会调用当前serevr
内部的配置进程匹配。
location / { #location其实是server的一个指令，为nginx服务器提供比较
多而且灵活的指令
#都是在location中体现的，主要是基于nginx接受到的请求字符
串
#对用户请求的UIL进行匹配，并对特定的指令进行处理
#包括地址重定向、数据缓存和应答控制等功能都是在这部分实现
#另外很多第三方模块的配置也是在location模块中配置。
root html; #相当于默认页面的目录名称，默认是安装目录的相对路径，可以使
用绝对路径配置。
index index.html index.htm; #默认的页面文件名称
}
error_page 500 502 503 504 /50x.html; #错误页面的文件名称
location = /50x.html { #location处理对应的不同错误码的页面定
义到/50x.html
#这个跟对应其server中定义的目录下。
root html; #定义默认页面所在的目录
}
}
#和邮件相关的配置
#mail {
# ...
# } mail 协议相关配置段
#tcp代理配置，1.9版本以上支持
#stream {
# ...
# } stream 服务器相关配置段
#导入其他路径的配置文件
#include /apps/nginx/conf.d/*.conf
}4.全局配置
Main 全局配置段常见的配置指令分类：
1.正常运行必备的配置
2.优化性能相关的配置
3.用于调试及定位问题相关的配置
4.事件驱动相关的配置
全局配置说明 :
user nginx nginx; #启动Nginx工作进程的用户和组
worker_processes [number | auto]; #启动Nginx工作进程的数量,一般设为和CPU核心数相同
worker_cpu_affinity 00000001 00000010 00000100 00001000 | auto ;
#将Nginx工作进程绑定到指定的CPU核心，默认Nginx是不进行进程绑定的，绑定并不是意味着当前nginx进
程独占以一核心CPU，但是可以保证此进程不运行在其他核心上，这就极大减少了nginx的工作进程在不同的
cpu核心上的来回跳转，减少了CPU对进程的资源分配与回收以及内存管理等，因此可以有效的提升nginx服务
器的性能。
CPU MASK: 00000001：0号CPU
00000010：1号CPU
10000000：7号CPU
#示例
worker_cpu_affinity 0001 0010 0100 1000;第0号---第3号CPU
worker_cpu_affinity 0101 1010;
#示例
worker_processes 4;
worker_cpu_affinity 00000010 00001000 00100000 10000000;
[root@centos8 ~]# ps axo pid,cmd,psr | grep nginx
31093 nginx: master process /apps 1
34474 nginx: worker process 1
34475 nginx: worker process 3
34476 nginx: worker process 5
34477 nginx: worker process 7
#错误日志记录配置，语法：error_log file [debug | info | notice | warn | error | crit
| alert | emerg]
#error_log logs/error.log;
#error_log logs/error.log notice;
error_log /usr/local/nginx/logs/error.log error;
#pid文件保存路径
pid /usr/local/nginx/logs/nginx.pid;
worker_priority 0; #工作进程优先级，-20~20(19)
worker_rlimit_nofile 65536; #所有worker进程能打开的文件数量上限,
#包括:Nginx的所有连接（例如与代理服务器的连接等）
#而不仅仅是与客户端的连接
#另一个考虑因素是实际的并发连接数不能超过系统级别的最大打开文件
数的限制
#最好与ulimit -n 或者limits.conf的值保持一致,
#修改pam限制
[root@Nginx ~]# sudo -u nginx ulimit -n
1024
[root@Nginx ~]# vim /etc/security/limits.conf
* - nofile 100000
[root@Nginx ~]# sudo -u nginx ulimit -n
100000
daemon off; #前台运行Nginx服务用于测试、docker等环境。
master_process off|on; #是否开启Nginx的master-worker工作模式，仅用于开发调试场景,默认为
on
events {
worker_connections 65535; #设置单个工作进程的最大并发连接数
use epoll; #使用epoll事件驱动，
#Nginx支持众多的事件驱动，
#比如:select、poll、epoll，只能设置在events模块中
设置
accept_mutex on； #on为同一时刻一个请求轮流由work进程处理,
#而防止被同时唤醒所有worker
#避免多个睡眠进程被唤醒的设置，默认为off
#新请求会唤醒所有worker进程,此过程也称为"惊群"
#因此nginx刚安装完以后要进行适当的优化。建议设置为on
multi_accept on; #on时Nginx服务器的每个工作进程可以同时接受多个新的网
络连接
#此指令默认为off，
#即默认为一个工作进程只能一次接受一个新的网络连接
#打开后几个同接受多个。建议设置为on
}例子：
[root@Nginx ~]# ulimit -n 102400
[root@Nginx ~]# ab -c 5000 -n 10000 http://10.0.0.8/
默认配置不支持高并发 , 会出现以下错误日志：
[root@Nginx ~]# tail /apps/nginx/logs/error.log
2020/09/24 21:19:33 [crit] 41006#0: *1105860 open() "/apps/nginx/html/50x.html"
failed (24: Too many open files), client: 10.0.0.7, server: localhost, request:
"GET / HTTP/1.0", host: "10.0.0.8"
2020/09/24 21:19:33 [crit] 41006#0: accept4() failed (24: Too many open files)
2020/09/24 21:19:33 [crit] 41006#0: *1114177 open()
"/apps/nginx/html/index.html" failed (24: Too many open files), client: 10.0.0.7,
server: localhost, request: "GET / HTTP/1.0", host: "10.0.0.8"
修改配置，更新重新启动就可以成功了 。
[root@Nginx ~]# vim /etc/security/limits.conf
* - nproc 100000
[root@Nginx ~]# vim /apps/nginx/conf/nginx.conf
worker_rlimit_nofile 100000;
[root@Nginx ~]# systemctl restart nginx