Nginx编译安装和配置详解
一、Nginx简介
Nginx官网：http://nginx.org/
1、简介
Nginx ("engine x") 是一个高性能的 HTTP 和 反向代理 服务器，也是一个 IMAP/POP3/SMTP 代理服务器。 Nginx 是由 Igor Sysoev 为俄罗斯访问量第二的 Rambler.ru 站点开发的，第一个公开版本0.1.0发布于2004年10月4日。其将源代码以类BSD许可证的形式发布，因它的稳定性、丰富的功能集、示例配置文件和低系统资源的消耗而闻名。2011年6月1日，nginx 1.0.4发布。
2、优点
Nginx 可以在大多数 Unix like OS 上编译运行，并有 Windows 移植版。 Nginx 的1.4.0稳定版已经于2013年4月24日发布，一般情况下，对于新建站点，建议使用最新稳定版作为生产版本，已有站点的升级急迫性不高。Nginx 的源代码使用 2-clause BSD-like license。
Nginx 是一个很强大的高性能Web和反向代理服务器，它具有很多非常优越的特性：
在高连接并发的情况下，Nginx是Apache服务器不错的替代品：Nginx在美国是做虚拟主机生意的老板们经常选择的软件平台之一。能够支持高达 50,000 个并发连接数的响应，感谢Nginx为我们选择了 epoll and kqueue作为开发模型。
3、nginx特性
非阻塞、事件驱动、一个master多个worker，一个worker响应多个用户请求
基本功能：
静态资源的web服务器，能缓存打开的文件描述符； 反向代理服务器，缓存、负载均衡； 支持FastCGI 模块化，非DSO机制，过滤器gzip，SSI和图像大小调整等 支持SSL
扩展功能：
基于名称和IP做虚拟主机 支持keepalive 支持平滑配置更新或程序版本升级 定制访问日志，支持使用日志缓存以提高性能 支持url rewrite 支持路径别名 支持基于IP及用户的认证； 支持速率限制，并发限制等；
nginx的基本架构：
一个master, 生成一个或多个worker 事件驱动：kqueue, epoll, /dev/poll 消息通知：select, poll, rt signals 支持sendfile, sendfile64 文件AIO 支持mmap
二、编译安装Nginx
解决依赖环境：
yum groupinstall -y "Server Platform Development" yum groupinstall -y "Development tools" yum install pcre-devel -y
下载安装包：nginx-1.4.7.tar.gz
nginx.vim ：配置Vim的Nginx配置文件语法高亮的脚本
1、编译安装
[root@nfs ~]# groupadd -r nginx [root@nfs ~]# useradd -r -g nginx nginx [root@nfs nginx-1.4.7]# chown -R nginx.nginx /var/tmp/nginx/ [root@nfs ~]# tar xf nginx-1.4.7.tar.gz [root@nfs ~]# cd nginx-1.4.7 [root@nfs nginx-1.4.7]# ./configure --help | less //查看编译安装提示信息 [root@nfs nginx-1.4.7]# ./configure --prefix=/usr --sbin-path=/usr/sbin/nginx --conf-path=/etc/nginx/nginx.conf --error-log-path=/var/log/nginx/error.log --http-log-path=/var/log/nginx/access.log --pid-path=/var/run/nginx/nginx.pid --lock-path=/var/lock/nginx.lock --user=nginx --group=nginx --with-http_ssl_module --with-http_flv_module --with-http_stub_status_module --with-http_gzip_static_module --http-client-body-temp-path=/var/tmp/nginx/client/ --http-proxy-temp-path=/var/tmp/nginx/proxy/ --http-fastcgi-temp-path=/var/tmp/nginx/fcgi/ --http-uwsgi-temp-path=/var/tmp/nginx/uwsgi --http-scgi-temp-path=/var/tmp/nginx/scgi [root@nfs nginx-1.4.7]# make && make install
参数解释：
--prefix=PATH //安装路径 --sbin-path=PATH //二进制文件路径名，执行文件路径 --conf-path=PATH //配置文件路径 --error-log-path=PATH //错误日志路径 --http-log-path=PATH //访问日志路径 --pid-path=PATH //pid文件路径 --lock-path=PATH //锁文件路径 --user=USER //以哪个用户执行nginx --group=GROUP //以哪个组执行nginx --builddir=DIR //建立文件夹 // //下面是指加载那种模块 --with-http_ssl_module //ssl模块 --with-http_flv_module //flash流媒体模块 --with-http_stub_status_module //状态模块 --with-http_gzip_static_module //压缩模块，能够实现压缩功能 --http-client-body-temp-path=/var/tmp/nginx/client/ //处理http请求时，如果请求的包体需要临时暂存在磁盘上的暂存路径 --http-proxy-temp-path=/var/tmp/nginx/proxy/ //nginx作为反向代理服务时，上游服务器产生的http包体需要临时暂存在磁盘上的路径 --http-fastcgi-temp-path=/var/tmp/nginx/fcgi/ //fcgi相关的临时暂存路径 --http-uwsgi-temp-path=/var/tmp/nginx/uwsgi //uwsgi相关的临时暂存路径 --http-scgi-temp-path=/var/tmp/nginx/scgi //scgi相关的临时暂存路径 --with-pcre //启用正则表达式及rewrite模块
2、为nginx提供服务脚本
[root@nfs ~]# vim /etc/rc.d/init.d/nginx
//添加如下内容
#!/bin/sh
#
# nginx - this script starts and stops the nginx daemon
#
# chkconfig: - 85 15
# description: Nginx is an HTTP(S) server, HTTP(S) reverse \
# proxy and IMAP/POP3 proxy server
# processname: nginx
# config: /etc/nginx/nginx.conf
# config: /etc/sysconfig/nginx
# pidfile: /var/run/nginx.pid
# Source function library.
. /etc/rc.d/init.d/functions
# Source networking configuration.
. /etc/sysconfig/network
# Check that networking is up.
[ "$NETWORKING" = "no" ] && exit 0
nginx="/usr/sbin/nginx"
prog=$(basename $nginx)
NGINX_CONF_FILE="/etc/nginx/nginx.conf"
[ -f /etc/sysconfig/nginx ] && . /etc/sysconfig/nginx
lockfile=/var/lock/subsys/nginx
make_dirs() {
# make required directories
user=`nginx -V 2>&1 | grep "configure arguments:" | sed 's/[^*]*--user=\([^ ]*\).*/\1/g' -`
options=`$nginx -V 2>&1 | grep 'configure arguments:'`
for opt in $options; do
if [ `echo $opt | grep '.*-temp-path'` ]; then
value=`echo $opt | cut -d "=" -f 2`
if [ ! -d "$value" ]; then
# echo "creating" $value
mkdir -p $value && chown -R $user $value
fi
fi
done
}
start() {
[ -x $nginx ] || exit 5
[ -f $NGINX_CONF_FILE ] || exit 6
make_dirs
echo -n $"Starting $prog: "
daemon $nginx -c $NGINX_CONF_FILE
retval=$?
echo
[ $retval -eq 0 ] && touch $lockfile
return $retval
}
stop() {
echo -n $"Stopping $prog: "
killproc $prog -QUIT
retval=$?
echo
[ $retval -eq 0 ] && rm -f $lockfile
return $retval
}
restart() {
configtest || return $?
stop
sleep 1
start
}
reload() {
configtest || return $?
echo -n $"Reloading $prog: "
killproc $nginx -HUP
RETVAL=$?
echo
}
force_reload() {
restart
}
configtest() {
$nginx -t -c $NGINX_CONF_FILE
}
rh_status() {
status $prog
}
rh_status_q() {
rh_status >/dev/null 2>&1
}
case "$1" in
start)
rh_status_q && exit 0
$1
;;
stop)
rh_status_q || exit 0
$1
;;
restart|configtest)
$1
;;
reload)
rh_status_q || exit 7
$1
;;
force-reload)
force_reload
;;
status)
rh_status
;;
condrestart|try-restart)
rh_status_q || exit 0
;;
*)
echo $"Usage: $0 {start|stop|status|restart|condrestart|try-restart|reload|force-reload|configtest}"
exit 2
esac
[root@nfs ~]# chmod +x /etc/rc.d/init.d/nginx
3、加入服务列表，开机启动
[root@nfs ~]# chkconfig --add nginx [root@nfs ~]# chkconfig nginx on [root@nfs ~]# chkconfig --list nginx nginx 0:off 1:off 2:on 3:on 4:on 5:on 6:off
4、启动并测试
[root@nfs ~]# service nginx start [root@nfs ~]# curl -I http://172.16.12.103 HTTP/1.1 200 OK Server: nginx/1.4.7 Date: Wed, 30 Apr 2014 11:45:05 GMT Content-Type: text/html Content-Length: 612 Last-Modified: Wed, 30 Apr 2014 10:19:41 GMT Connection: keep-alive ETag: "5360ce3d-264" Accept-Ranges: bytes
三、配置Nginx
Nginx的代码是有一个核心和一系列的模块组成，核心主要用于提供Web Server的基本功能，以及Web和Mail反向代理的功能，还用于启用网络协议，创建必要的运行环境以及确保不同的模块之间平滑的进行交互，不过，大多数跟协议相关的功能和某应用特有的功能都是由nginx的模块实现的，这些功能模块大致可以分为事件模块、阶段性处理器、输出过滤器、变量处理器、协议、upstream和负载均衡几个类别，这些共同组成了nginx的http功能。事件模块主要用于提高OS独立的（不同操作系统的时间机制有所不同）事件通知机制如kqueue或epoll等。协议模块则负责实现nginx通过http、tls/ssl、smtp、pop3已经imap与对应的客户端建立会话
Nginx的核心模块为Main和Events，此外还包括标准的HTTP模块，可选HTTP模块和邮件模块，其还可以支持诸多的第三方模块，Main用于配置错误日志、进程及权限等相关参数，Event用于配置I/O模型，如eopll、kqueue、select或poll等，他们是必备模块
Nginx的主配置文件有几个端组成，这个端通常也被称为nginx的上下文，每个端的定义格式如下所示，需要注意的是，其每一个指令都必须使用分号（；）结束，否则为语法错误
<section>{
<directive> <parmenters>;
}
1、配置main模块
下面说明main模块中的几个关键参数
①、error_log
用于配置错误日志，可以用于main、http、server、及location上下文中：
语法格式：
error_log file | stderr [ debug | info | notice | warn | error | crit | alert | emerg ]
如果在编译时使用--with-debug选项，还可以使用调试功能：
error_log LOGFILE [debug_core | debug_alloc | debug_mutex | debug_event | debug_http | debug_imap];
要禁用错误日志，不能使用“error_log off”,而是使用类似如下选项
error_log /dev/null crit
②、timer_reslution
用来降低gettomeofday（）系统调用的次数，默认情况下，每次从kevnet()、epoll、/dev/poll、select（）或者poll（）返回时都会执行此系统调用。x86-64系统上，gettimeday（）代价已经很小，可以忽略此配置。语法格式为
time_resolution interval
③、worker_cpu_affinity cpumask .....
用来绑定cpu的，只能用于main上下文。比如
worker_processes 4 worker_cpu_affinity 0001 0010 0100 1000;
④、worker_priority
为worker进程设定优先级（指定nice），此参数只能用于main上下文，默认为0：
语法格式为：
worker_priority number
⑤、worker_processes
worker进程是单线程进程。如果nginx用于cpu密集性的场景中，如SSL或gzip，且主机上的CPU个数至少有两个，那么应该将此参数值设定为与CPU核心数相同；如果Nginx用于大量静态文件访问的场景中，且所有文件的总大小大于可用内存时，应该将此参数的值设定的足够大以充分利用磁盘宽带
//此参数与Events上下文中的work_connections变量一起决定了maxclient的值： maxclients = work_processes * work_connections
⑥、worker_rlimit_nofile
设定worker进程能够打开文件描述符个数的最大值。语法格式为：
worker_rlimit_nofile number
2、配置Events模块
①、worker_connections
设定每个worker所处理的最大连接数，它与来自main上下文的worker_processes变量一起决定了maxclient的值：
maxclients = work_processes * work_connections
而在反向代理场景中，其计算方法与上述公式不同，因为默认情况下，浏览器将打开2个连接，而Nginx会为每一个连接打开2个文件描述符，因此，其maxclients的计算方法为：
maxclients = work_processes * work_connections/4
②、use
在有着多于一个的事件模型IO的应用场景中，可以使用此指令设定nginx所使用的I/O机制，默认为./configure脚本设定的各机制中最适合当前OS的版本。建议由nginx自动选择。
语法格式为：
use [ kqueue|rtsig|epoll|/dev/poll|select|poll|eventport ]
③、虚拟服务器相关配置
server {
<directive> <parmenters>;
}
用于指定虚拟机服务器相关的属性，常见的指令有backlog、rcvbuf、bind及sndbuf等
④、location相关的配置
location [modeifier] uri {...} 或者location @name {...}
通常用于server上下文中，用于定义某URI的访问属性。location可以嵌套。
四、Nginx的反向代理
Nginx通过proxy模块实现反向代理功能。在作为web反向代理服务器时，nginx负责接受客户端请求，并能够根据URI、客户端参数或其他的处理逻辑将用户请求调度至上游服务器上（upstream server）。nginx在实现反向代理功能时的最重要的指令为porxy_pass,它能够将location定义在某URI代理至上游服务器（组）上。如下面的实例中，location的/uri将被替换为上游服务器上的/newuri
location /uri {
proxy_pass http://www.test.com:8080/newuri;
}
不过，这种处理机制中有两个例外，一个是如果location的URI是通过模式匹配定义的，其URI将直接传递至上游服务器，而不能为其指定转换为另外一个URI。例如下面实例中的/bbs将被代理为htt://www.test.com/bbs
location ~^/bbs {
proxy_pass http://www.test.com;
}
第二个例外是，如果在location中使用URL重定向，那么nginx将使用重定向后的URL处理请求，而不再考虑上游服务器上定义的URI。如下面所示的例子中，传送给上游服务器的URI为index.php?page=<match>，而不是/index。
location / {
rewrite /（.*）$ /index.php?page=$1 break;
proxy_pass http://localhost:8080/index;
}
①、proxy模块的指令
proxy模块的可用配置指令非常多，他们分别用于定义proxy模块工作时的诸多属性；如连接超时时长、代理时使用http的协议版本等，下面对常用的指令做一个简单说明：
proxy_connect_timeout: nginx将一个请求发送至upstream server之前等待的最长时长 proxy_cookie_demain: 将upstream server通过Set-Cookie首部设定的path属修改为指定的值，其值可以作为一个字符串、正则表达式的模式或一个引用的变量 proxy_hide_header： 设定发送给客户端的报文中需要隐藏的首部 proxy_pass：指定将请求代理制upstream server的URL路径 proxy_set_header: 将发送至upstream server的报文某首部进行重写 proxy_rediect：重写location并刷新从upstream server收到的报文的首部 proxy_send_timeout：在连接断开之前两次发送至upstream server的写操作的最长间隔时长 proxy_read_timeout: 在连接断开之前两次从接受upstream server接受读操作的最长间隔时长
如下面的一个示例：
proxy_redirect off; 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; client_body_buffer_size 128k; proxy_connect_timeout 30; proxy_send_timeout 15; proxy_read_timeout 15;
②、upstream模块
与proxy模块结合使用的模块中，常用的当属upstream模块，upstream模块可以定义一个新的上下文，他包含了一组上游upstream服务器，这些服务器可以赋予不同的权重、不同的类型设置可以基于维护等原因标记为down
upstream模块常用的指令有：
ip_hash：基于客户端IP地址完成请求的分发，它可以保证来自于同一个客端的请求始终被转发至同一个upstream服务器 keepalive：每个worker进程为发送到奥upstream服务器的连接所缓存的个数 least_conn：最少连接调度算法 server:定义一个upstream服务器的地址，还可以包括一系列可选参数，如 wegiht: 权重 max_fail：最大失败连接次数，失败连接的超时时长有fail_timeout指定 fail_timeout: 等待请求的目标服务器发送响应的时长 backup: 用于fallback的目的，所有服务均故障时才启动此服务器 down：手动标记其不在处理任何请求
例如：
upstream backend {
server www.test1.com weight=5;
server www.test2.com:8080 max_fails=3 fail_timeout=30s;
}
upstream模块的负载均衡算法主要有三种：
轮询（round-robin）、ip哈希（ip_hash）和最少连接（least_conn）三种
此外，upstream模块也能为非http的应用实现负载均衡，如下面的实例定义了nginx为memcached服务实现负载均衡的目的
upstream memcachesrvs {
server 172.16.12.101:11211;
server 172.16.12.102:11211;
}
server {
location / {
set $memcached_key "$uri?$args";
memcached_pass memcachesrvs;
error_page 404 = @fallback;
}
location @fallback {
proxy_pass http://127.0.0.1:8080;
}
}
③、if判断语句
在location中使用if语句可以实现条件判断，其通常有一个return语句，其一般与有着last或break标记的额rewrite规则一同使用，但其也可以按照需要使用的多种场景下，需要注意的时，不当的使用可以会导致不可预料的结果
location / {
if ($request_method == “PUT”) {
proxy_pass http://upload.magedu.com:8080;
}
if ($request_uri ~ "\.(jpg|gif|jpeg|png)$") {
proxy_pass http://imageservers;
break;
}
}
upstream imageservers {
server 172.16.12.103:80 weight 2;
server 172.16.12.104:80 weight 3;
}
a、if语句中的判断条件
//正则表达式匹配 ==：等值比较 ~: 与指定正则表达式模式匹配时返回“真”，判断匹配与否时区分字符大小写 ~*: 与指定正则表达式模式匹配时返回“真”，判断匹配与否时不区分字符大小写 !~: 与指定正则表达式模式不匹配时返回“真”，判断匹配与否时区分字符大小写 !~*: 与指定正则表达式模式不匹配时返回“真”，判断匹配与否时区分字符大小写 //文件及目录匹配判断 -f,!-f：判断指定的路径是否存在且为文件 -d,!-d：判断指定的路径是否存在且为目录 -e,!-e: 判断指定的路径是否存在，文件或路径均可 -x,!-x：判断指定的路径文件是否存在且可执行
b、nginx常用的全局变量
下面是nginx常用的全局变量中的一部分，他们通常用于of语句中实现条件判断
$uri:当前请求的uri，不带参数 $request_uri:请求的uri，带完整参数 $host:http请求报文中host首部，如果请求中没有host首部，则以处理此请求的主机的主机名代替 $hostname:nginx服务运行所在主机的主机名 $remote_addr：客户端ip $remote_port：客户端port $remote_user:使用用户认证时客户端用户输入的用户名 $request_filename:用户请求中的URI经过本地root或alias转换后映射的本地的文件路径 $request_method：请求方法 $server_addr：服务器地址 $server_name: 服务器名称 $server_port: 服务器端口 $server_protocol:服务器想客户端发送响应时的协议，如http/1.1 http/1.0 $scheme: 在请求中使用的scheme映射协议本身的协议 $http_HEADER:匹配请求报文中指定的HEADER 例如：$http_host匹配请求报文中的host首部 $sent_http_HEADER:响应报文中指定的HERADER，例如：$http_content_type匹配相应报文中的content-type首部 $document_root：当前请求映射到的root配置
五、反向代理性能优化
在反向代理场景中，nginx有一系列指定用于定义其工作特性，如缓冲区大小等，给这些指定设定一个合理的值，可以有效提高其系能
1、缓存区设定
nginx在默认情况下再其响应给客户端之前尽可能在接来自upstream服务器的响应报文，它会将这些响应报文暂存于本地并尽量一次性的响应给客户端。然而，在来自于客户端的响应过多时，nginx会视图将之存储与本地磁盘中，这将大大降低nginx的性能，因此，在有着更多可用内存的场景中，应该将用于暂存这些报文的缓存区调大至一个合理的值
proxy_buffer_size size: 设定用于暂存来自于upstream服务器的每一个响应报文的缓冲区大小 proxy_buffering on|off: 启动缓存upstream服务器的响应报文，否则，如果proxy_max_temp_file_size指令的值为0，来自upstream服务器的响应报文在接受到的那一刻将同步发送给客户端；一般情况下，启用proxy_buffering并将proxy_max_temp_file_size设定为0并能够避免缓存响应报文的功能，并能够避免将其缓存至磁盘中 proxy_buffers 8 4k|8k：用以缓存来自upstream服务器的响应报文的缓存区大小
2、缓存
nginx作为反向代理时，能够将来自upstream的响应缓存至本地，并在后续的客户端请求内容同样时直接从本地构建响应报文
proxy_cache zone|off：定义一个用户缓存的共享内存区域，其可被多个地方调用，缓存将遵从upstream服务器的响应报文首部关于缓存的设定，如“Expires”、“Cache-Contol：no-cache”、“Cache-Control:max-age=XXX”、“private”和“no-store”等，但nginx设定proxy_cache_key必须包含用户特定数据如$cookir_xxx的方式实现，但最后这种方式在公共缓存上使用可能会有风险，因此，在响应报文中含有一下首部或指定标志的报文将不会被缓存
Set-Cookie
Cache-Control containing "no-cache", "no-store", "private", or a "max-age" with a non-numeric or 0 value
Expires with a time in the past
X-Accel-Expires: 0
proxy_cahce_key：设定在存储及检索缓存时用于“键”的字符串，可以使用变量为其值，但使用不当时有可能会为同一个内容缓存多次；另外，将用户私有信息用于键可以避免将用户的私有信息发回给其他用户
proxy_cache_lock:启用此项，可在缓存未命中中阻止多个相同的请求同时发送upstream，其生效返回为worker级别
proxy_cache_lock_timeout: proxy_cache_lock功能的锁定时长
proxy_cache_main_uses：某响应报文被缓存之前至少应该被请求的次数
proxy_cache_path：定义一个用于保存缓存响应报文的路径，及一个保存缓存对象的键及相应元数据的共享内存区域（key_zone=name:size）,其可选参数有：
levels：每级子目录名称的长度，有效值为1或者2，每级之间使用冒号分隔，最多为3级
inactive: 非活动缓存项从缓存中剔除之前的最大缓存时长
max_size：缓存空间大小的上限，当需要缓存的对象超出此空间时，缓存管理器将给予LRU算法对其进行清理
loader_files: 缓存加载器（cache_loader）的每次工作过程最多为多少个文件加载元数据
loader_threashold:缓存加载器的最大睡眠时长：
例如：
proxy_cache_path /data/nginx/cache/one levels=1 keys_zone=one:10m; proxy_cache_path /data/nginx/cache/two levels=2:2 keys_zone=two:100m; proxy_cache_path /data/nginx/cache/three levels=1:1:2 keys_zone=three:1000m;
proxy_cache_usr_stale: 在无法联系到upstream服务器时的那种情形下（如error、timeout或http_500等）让nginx使用本地的缓存对象直接响应客户端请求：
其格式为：
proxy_cache_use_stale error | timeout | invalid_header | updating | http_500 | http_502 | http_503 | http_504 | http_404 | off
proxy_cache_valid [code ....]time:用于为不同的响应设定不同市场的有效缓存时长，如
proxy_cache_valid 200 302 10m;
proxy_cache_menthods [GET HEAD POST]:为那些请求方法开启缓存功能
proxy_cache_bypass string：设定在那种情形下，nginx将不会缓存数据：
例如
proxy_cache_bypass $cookie_nocache $arg_nocache $arg_comment; proxy_cache_bypass $http_pragma $http_authorization;
使用案例
http {
proxy_cache_path /data/nginx/cache levels=1:2 keys_zone=STATIC:10m
inactive=24h max_size=1g;
server {
location / {
proxy_pass http://www.magedu.com;
proxy_set_header Host $host;
proxy_cache STATIC;
proxy_cache_valid 200 1d;
proxy_cache_valid 301 302 10m;
proxy_cache_vaild any 1m;
proxy_cache_use_stale error timeout invalid_header updating
http_500 http_502 http_503 http_504;
}
}
}
3、压缩
nginx将响应报文发送至客户端之前可以使用启用压缩功能，这能够有效的节约代理。并提高响应至客户端的速度。通常编译nginx默认会附带gzip压缩的功能，因此，可以之间启用
http {
gzip on; //开启压缩功能
gzip_http_version 1.0;
gzip_comp_level 2; //压缩比
gzip_types text/plain text/css application/x-javascript text/xml application/xml application/xml+rss text/javascript application/javascript application/json; //对那些文件进行压缩
gzip_disable msie6; //不对那些浏览器压缩
}
gzip_proxied指令可以定义对客户端请求的哪类对象启用压缩功能，如“expire”首部定义而无法缓存的对象启用压缩功能，其他可接受的值还有“no-cache”、“no-store”、“private”、“no_last_modified”、“no_etag”和“auto”等，而“off”表示关闭压缩功能