Nginx基础

目录

• Nginx概述

• Nginx的优点

• Nginx相比Apache

• 编译安装Nginx

• Nginx配置文件讲解

• ngx_http_access_module模块

• ngx_http_auth_basic_module模块

• ngx_http_log_module模块

• ngx_http_stub_status_module模块

Nginx概述

Engine X是一个高性能、高并发的HTTP和反向代理服务器，也是一个IMAP/POP3/SMTP服务器。由Igor Sysoev为俄罗斯访问量第二的Rambler.ru站点开发的，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。

Nginx的优点

高并发：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。在连接高并发的情况下，Nginx是Apache服务器不错的替代品，能够支持高达 50,000 个并发连接数的响应。 
负载均衡器·：Nginx作为负载均衡服务器：Nginx 既可以在内部直接支持 Rails 和 PHP 程序对外进行服务，也可以支持作为 HTTP代理服务器对外进行服务。 
代理服务器：Nginx本身就是一个反向代理服务器，可支持邮件服务器代理以及http代理

Nginx相比Apache

1.轻量级，同样起web 服务，比apache 占用更少的内存及资源 
2.抗并发，nginx 处理请求是异步非阻塞的，而apache 则是阻塞型的，在高并发下nginx 能保持低资源低消耗高性能 
3.高度模块化的设计，编写模块相对简单 
4.配置简洁易懂，正则配置让很多事情变得简单

编译安装Nginx

[root@centos7 ~]# yum -y groupinstall "Development Tools" "Server Platform Development"    # 安装开发包组
[root@centos7 ~]# yum -y install pcre-devel openssl-devel zlib-devel   # 安装依赖包
[root@centos7 ~]# useradd -r nginx  # 创建nginx系统用户
[root@centos7 ~]# ./configure --prefix=/usr/local/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.pid --lock-path=/var/run/nginx.lock --user=nginx --group=nginx --with-http_ssl_module --with-http_v2_module --with-http_dav_module --with-http_stub_status_module --with-threads --with-file-aio   # 配置nginx
[root@centos7 ~]# make   #　编译
[root@centos7 ~]# make install　　# 安装

Nginx配置文件讲解

nginx配置文件组成：主配置文件nginx.conf，conf.d/*.conf； 
fastcgi，uwsgi，scgi等协议相关的配置文件； 
mime.types：支持的mime类型

main段配置

正常运行必备的配置
    1、user  #　指定用于运行worker进程时的用户
        Syntax: user user [group];
        Default:    user nobody nobody;
        Context:    main

    2、pid /PATH/TO/PID_FILE;    # 指定存储nginx主进程进程号码的文件路径；
        Syntax: pid file;
        Default:    pid nginx.pid;
        Context:    main

    3、include file | mask;   # 指明包含进来的其它配置文件片断；
        Syntax: include file | mask;
        Default:    —
        Context:    any

    4、load_module file;    # 指明要装载的动态模块；
        Syntax: load_module file;
        Default:    —
        Context:    main                    

性能优化相关的配置：
    1、worker_processes number | auto; # worker进程的数量；通常应该为当前主机的cpu的物理核心数；
        Syntax: worker_processes number | auto;
        Default:    worker_processes 1;
        Context:    main                    

    2、worker_cpu_affinity cpumask ...;  # 定义worker进程和cpu的绑定
        worker_cpu_affinity auto [cpumask];
        Default:    —
        Context:    main                        
        CPU MASK：
            00000001：0号CPU
            00000010：1号CPU
            ... ...

    3、worker_priority number;　# 指定worker进程的nice值，设定worker进程优先级；[-20,20]
        Syntax: worker_priority number;
        Default:    worker_priority 0;
        Context:    main

    4、worker_rlimit_nofile number;  #　worker进程所能够打开的文件数量上限；
        Syntax: worker_rlimit_nofile number;
        Default:    —
        Context:    main

调试、定位问题：
    1、daemon on|off;     # 是否以守护进程方式运行Nignx；
        Syntax: daemon on | off;
        Default:    daemon on;
        Context:    main

    2、master_process on|off;  # 是否以master/worker模型运行nginx；默认为on；
        Syntax: master_process on | off;
        Default:    master_process on;
        Context:    main

    3、error_log file [level];  # 定义错误日志文件路径与级别
        Syntax: error_log file [level];
        Default:    error_log logs/error.log error;
        Context:    main, http, mail, stream, server, location

事件驱动相关的配置:
    events {
        ...
    }

    1、worker_connections number; # 每个worker进程所能够打开的最大并发连接数数量；
        Syntax: worker_connections number;
        Default:    worker_connections 512;
        Context:    events
        worker_processes * worker_connections得出最大并发连接数

    2、use method;  # 指明并发连接请求的处理方法；
        Syntax: use method;
        Default:    —
        Context:    events
            use epoll;

    3、accept_mutex on | off;  # 处理新的连接请求的方法；on意味着由各worker轮流处理新请求，Off意味着每个新请求的到达都会通知所有的worker进程；建议使用on
        Syntax: accept_mutex on | off;
        Default:    accept_mutex off;
        Context:    events

http段配置

与套接字相关的配置：
    1、server { ... }  #配置一个虚拟主机；
        Default:    —
        Context:    http

        server {   # 配置虚拟主机示例
            listen address[:PORT]|PORT;
            server_name SERVER_NAME;
            root /PATH/TO/DOCUMENT_ROOT;
        }

    2、listen PORT|address[:port]|unix:/PATH/TO/SOCKET_FILE  #定义虚拟主机所监听的端口
        listen address[:port] [default_server] [ssl] [http2 | spdy]  [backlog=number] [rcvbuf=size] [sndbuf=size]
        Default:    listen *:80 | *:8000;
        Context:    server

    3、server_name name ...;  #指明虚拟主机的主机名称；后可跟多个由空白字符分隔的字符串；
        Default:    server_name "";
        Context:    server

            支持*通配任意长度的任意字符；server_name *.magedu.com
            支持~起始的字符做正则表达式模式匹配；server_name ~^www\d+\.magedu\.com$

        匹配机制：
            (1) 首先是字符串精确匹配;
            (2) 左侧*通配符；
            (3) 右侧*通配符；
            (4) 正则表达式；

    4、tcp_nodelay on | off;  #在keepalived模式下的连接是否启用TCP_NODELAY选项；将多个小包打包成一个报文发送给客户端
        Default:    tcp_nodelay on;
        Context:    http, server, location


    5、sendfile on | off;  #是否启用sendfile功能；      
        Default:    sendfile off;
        Context:    http, server, location, if in location

定义路径相关的配置：
    6、root path;   #设置web资源路径映射；用于指明用户请求的url所对应的本地文件系统上的文档所在目录路径；
        Default:    root html;
        Context:    http, server, location, if in location

    7、location [ = | ~ | ~* | ^~ ] uri { ... }  #在一个server中location配置段可存在多个，用于实现从uri到文件系统的路径映射；ngnix会根据用户请求的URI来检查定义的所有location，并找出一个最佳匹配，而后应用其配置；
        location @name { ... }
        Default:    —
        Context:    server, location

        =：对URI做精确匹配；例如, http://www.magedu.com/, http://www.magedu.com/index.html
            location = / {
                ...
            }
        ~：对URI做正则表达式模式匹配，区分字符大小写；
        ~*：对URI做正则表达式模式匹配，不区分字符大小写；
        ^~：对URI的左半部分做匹配检查，不区分字符大小写；
        不带符号：匹配起始于此uri的所有的url；

        匹配优先级：=, ^~, ～/～*，不带符号；

        root /vhosts/www/htdocs/
        http://www.magedu.com/index.html --> /vhosts/www/htdocs/index.html

        server {
            root  /vhosts/www/htdocs/       
            location /admin/ {
                root /webapps/app1/data/
            }
        }

    8、alias path;   #定义路径别名，文档映射的另一种机制；仅能用于location上下文；
        Syntax: alias path;
        Default:    —
        Context:    location

        注意：location中使用root指令和alias指令的意义不同；
            (a) root，给定的路径对应于location中的/uri/左侧的/；
            (b) alias，给定的路径对应于location中的/uri/右侧的/；

    9、index file ...;   #默认主页面定义
        Default:    index index.html;
        Context:    http, server, location

    10、error_page code ... [=[response]] uri;  #定义默认错误页面
        Default:    —
        Context:    http, server, location, if in location

    11、try_files file ... uri;

定义客户端请求的相关配置
    12、keepalive_timeout timeout [header_timeout];  #设定保持连接的超时时长，0表示禁止长连接；默认为75s；
        Default:    keepalive_timeout 75s;
        Context:    http, server, location

    13、keepalive_requests number;  #在一次长连接上所允许请求的资源的最大数量，默认为100;
        Default:    keepalive_requests 100;
        Context:    http, server, location

    14、keepalive_disable none | browser ...;  #对哪种浏览器禁用长连接；
        Default:    keepalive_disable msie6;
        Context:    http, server, location

    15、send_timeout time;  #向客户端发送响应报文的超时时长，此处，是指两次写操作之间的间隔时长；
        Default:    send_timeout 60s;
        Context:    http, server, location

    16、client_body_buffer_size size;  #用于接收客户端请求报文的body部分的缓冲区大小；默认为16k；超出此大小时，其将被暂存到磁盘上的由client_body_temp_path指令所定义的位置；
        Default:    client_body_buffer_size 8k|16k;
        Context:    http, server, location

    17、client_body_temp_path path [level1 [level2 [level3]]];  #设定用于存储客户端请求报文的body部分的临时存储路径及子目录结构和数量；
        Default:    client_body_temp_path client_body_temp;
        Context:    http, server, location

            16进制的数字；

            client_body_temp_path path  /var/tmp/client_body  1 2 2
                /var/tmp/client_body目录下有16个一级子目录，每个一级子目录下面有256个二级子目录，每个二级子目录下面有256个三级子目录

对客户端进行限制的相关配置：
    18、limit_rate rate;  #限制响应给客户端的传输速率，单位是bytes/second，0表示无限制；
        Default:    limit_rate 0;
        Context:    http, server, location, if in location

    19、limit_except method ... { ... }  #限制对指定的请求方法之外的其它方法的使用客户端；
        Default:    —
        Context:    location

        limit_except GET {
            allow 192.168.1.0/32;
            deny  all;
        }       

文件操作优化的配置：
    20、aio on | off | threads[=pool];  #是否启用aio功能；
        Default:    aio off;
        Context:    http, server, location

    21、directio size | off;  #在Linux主机启用O_DIRECT标记，此处意味文件大于等于给定的大小时使用，例如directio 4m;
        Default:    directio off;
        Context:    http, server, location

    22、open_file_cache off;  # 是否开启缓存
        open_file_cache max=N [inactive=time];
        Default:    open_file_cache off;
        Context:    http, server, location
            nginx可以缓存以下三种信息：
                (1) 文件的描述符、文件大小和最近一次的修改时间；
                (2) 打开的目录结构；
                (3) 没有找到的或者没有权限访问的文件的相关信息；

            max=N：可缓存的缓存项上限；达到上限后会使用LRU算法实现缓存管理；

            inactive=time：缓存项的非活动时长，在此处指定的时长内未被命中的或命中的次数少于open_file_cache_min_users指令所指定的次数的缓存项即为非活动项；

    23、open_file_cache_valid time;  #缓存项有效性的检查频率；默认为60s; 
        Default:    open_file_cache_valid 60s;
        Context:    http, server, location

    24、open_file_cache_min_uses number;  #在open_file_cache指令的inactive参数指定的时长内，至少应该被命中多少次方可被归类为活动项；
        Default:    open_file_cache_min_uses 1;
        Context:    http, server, location

    25、open_file_cache_errors on | off;  #是否缓存查找时发生错误的文件一类的信息；
        Default:    open_file_cache_errors off;
        Context:    http, server, location

ngx_http_access_module模块

实现基于ip的访问控制功能
    26、allow address | CIDR | unix: | all;
        Default:    —
        Context:    http, server, location, limit_except

    27、deny address | CIDR | unix: | all;
        Default:    —
        Context:    http, server, location, limit_except

ngx_http_auth_basic_module模块

实现基于用户的访问控制，使用basic机制进行用户认证；
    28、auth_basic string | off;
        Default:    auth_basic off;
        Context:    http, server, location, limit_except

    29、auth_basic_user_file file;
        Default:    —
        Context:    http, server, location, limit_except

        location /admin/ {
            alias /webapps/app1/data/;
            auth_basic "Admin Area";
            auth_basic_user_file /etc/nginx/.ngxpasswd;
        }

        注意：htpasswd命令由httpd-tools所提供；       

ngx_http_stub_status_module模块

用于输出nginx的基本状态信息；

    Active connections: 291 
    server accepts handled requests
        16630948 16630948 31070465 
    Reading: 6 Writing: 179 Waiting: 106    

    Active connections: 活动状态的连接数；
    accepts：已经接受的客户端请求的总数；
    handled：已经处理完成的客户端请求的总数；
    requests：客户端发来的总的请求数；
    Reading：处于读取客户端请求报文首部的连接的连接数；
    Writing：处于向客户端发送响应报文过程中的连接数；
    Waiting：处于等待客户端发出请求的空闲连接数；

    30、stub_status;
        Default:    —
        Context:    server, location

    配置示例：
        location  /basic_status {
            stub_status;
        }

ngx_http_log_module模块

he ngx_http_log_module module writes request logs in the specified format.

    31、log_format name string ...;   #日志格式
        Default:    log_format combined "...";
        Context:    http

        string可以使用nginx核心模块及其它模块内嵌的变量；

        $bytes_sent：发送到客户端的字节数
        $connection：连接序列号
        $connection_requests：目前一些通过连接发出的请求（1.1.18）
        $msec：时间与一个毫秒分辨率秒日志写入的时间
        $pipe："p"如果请求被流水线
        $request_length：请求长度
        $request_time：请求处理时间在毫秒分辨率秒; 第一字节之间经过的时间是从在客户端和日志写入读出之后，最后的字节被发送到客户端
        $status：响应状态
        $time_iso8601：在ISO 8601标准格式的本地时间
        $time_local：在通用日志格式的本地时间

    32、access_log path [format [buffer=size] [gzip[=level]] [flush=time] [if=condition]];   #访问日志文件路径，格式及相关的缓冲的配置；
        access_log off;
        Default:    access_log logs/access.log combined;
        Context:    http, server, location, if in location, limit_except

            buffer=size
            flush=time 

    33、open_log_file_cache max=N [inactive=time] [min_uses=N] [valid=time];    #缓存各日志文件相关的元数据信息；
        open_log_file_cache off;
        Default:    open_log_file_cache off;
        Context:    http, server, location

            max：缓存的最大文件描述符数量；
            min_users：在inactive指定的时长内访问大于等于此值方可被当作活动项；
            inactive：非活动时长；
            valid：验正缓存中各缓存项是否为活动项的时间间隔；