Nginx 我们必须知道的那些事
1、Nginx介绍Nginx
NGINX写入解决服务器的少数之一C10K问题。不同于传统的服务器，NGINX不依靠线程来处理请求。相反，它使用一个更可扩展的事件驱动的（异步）架构。这种结构采用小，但更重要的是，可预测的量的负荷下存储器。即使你不希望处理成千上万的并发请求，你仍然可以从NGINX的高性能和小内存占用受益。NGINX扩展在所有方向：从最小的VPS一路攀升到服务器的大型集群
[扩展]
C10k
指的是服务器同时支持成千上万个客户端的问题,也就是conncurrent10 000 connection；而Nginx就是能解决这样的一个问题
Nginx的应用
Netflix, Hulu,Pinterest, CloudFlare, Airbnb, WordPress.com, GitHub, SoundCloud, Zynga,Eventbrite, Zappos, Media Temple, Heroku, RightScale, Engine Yard, MaxCDN
官方站点：
http://nginx.org/
选择一个新的程序包注意的问题：
1.序包的新功能是否是我们需要的
2.新的程序包之前必须做测试
作用：
一个自由的，开放源码的，高性能的http和反向、代理服务器,以及一个IMAP/POP3代理服务器
Nginx的特点：
高性能,高稳定性，功能丰富,配置简单,资源消耗低
二次开发版：tengine, openresty
Nginx的特性：
模块化设计，较好的扩展性；
高可靠性
master/worker
支持热部署
不停机更新配置文件、更换日志文件、更新服务器程序版本；
低内存消耗
10000个keep-alive连接模式下的非活动连接仅消耗2.5M内存；
Nginx支持事件驱动机制,支持异步,支持内存映射
【扩展】
什么是代理：
即代表处理,代表处理已授权的事情；
上图知，对于客户端来说,中间的服务器是一个代理服务器,而对于服务器来说,中间的那个服务器称之为反向代理
基本功能
静态资源的web服务器；
http协议反向代理服务器；
pop3/imap4协议反向代理服务器；
支持fastCGI（lnmp）, uWSGI等协议；
模块化（非DSO），著名模块支持的有zip, SSL等等；
web服务器相关的功能：
虚拟主机、keepalive机制、访问日志、错误日志、url 重写、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，...；
Nginx的程序架构：
解释：
两个补充的管理缓存的组件
Cache loader:负责加载/装载缓存
Cache Manager:管理缓存的
中间的proxycache是需要开启才能使用的,基于本地磁盘上与本地磁盘打交道时，支持高级I/O机制,支持sendfile机制,支持异步IO机制,支持mmap,支持
实现并发请求响应上可以基于kevent,epoll(需要系统调用),.select机制，使用的方式都是不一样的
架构：
master/worker
一个master进程，可生成一个或多个worker进程；
master：加载配置文件、管理worker进程(创建和销毁)、平滑升级、...
worker：http服务、http代理、fastcgi代理
模块类型：
核心模块：core module
标准模块：自己代理的核心模块
标准http模块
可选的http木块
邮件模块
第三方模块(3rd party modules)：
模块
配置模块即配置模块中的指令,没有配置指令就没有相对应的有效的模块；
模块中存在一些相关的变量；(内建变量)随着模块的不同而变化
Nginx能作什么：
静态资源的web服务器
http协议反向代理
nginx如何作为web服务器：
安装nginx:（nginx不再iso中，可以使用epel源安装）
推荐epel源：http://mirrors.aliyun.com/epel/7Server/x86_64/n/
配置yum源：
[root@bogon yum.repos.d]#cat epel.repo
[epel]
name=centos epel
baseurl=http://mirrors.aliyun.com/epel/7Server/x86_64/c/
gpgcheck=0
配置nginx的yum源
name=nginx repo
baseurl=http://nginx.org/packages/mainline/OS/OSRELEASE/$basearch/
gpgcheck=0
enabled=1
下载nginx
wget http://nginx.org/download/nginx-1.10.0.tar.gz
编译安装：按需安装
配置安装开发环境：
准备支持的模块
yum install –y pcre-devel openssl-devel zlib-devel
安装开发包组
第一步：tar xfnginx-1.8.1.tar.gz
第二部：cdnginx-1.8.1
第三步：./configure\
--prefix=/etc/nginx nginx安装的位置
--sbin-path=/usr/sbin/nginx nginx程序文件的安装路径
--conf-path=/etc/nginx/nginx.conf nginx的主配置文件路径
--error-log-path=/var/log/nginx/error.log 错误日志文件路径
--http-log-path=/var/log/nginx/access.log http访问日志路径
--pid-path=/var/run/nginx.pidnginx的pid配置文件的路径
--lock-path=/var/run/nginx.lock 锁文件
--http-client-body-temp-path=/var/cache/nginx/client_temp
--http-proxy-temp-path=/var/cache/nginx/proxy_temp
--http-fastcgi-temp-path=/var/cache/nginx/fastcgi_temp
--http-uwsgi-temp-path=/var/cache/nginx/uwsgi_temp
--http-scgi-temp-path=/var/cache/nginx/scgi_temp
以上是临时文件路径，如果服务器允许使用put机制的话,客户端可能会向服务器端请求大量的数据,服务器端收到的请求报文中的body中可能会有很多的数据,而这些数据都会存放内存中,倘若有很多的用户并发发出请求,服务器端内存无法存放，因此就会把数据临时存放在磁盘上的这些临时文件内,上述都是代理服务器时缓存文件的存放路径
--user=nginx 指明那个用户来运行nginx的work进程
--group=nginx 组
--with-http_ssl_module 支持ssl认证
--with-http_realip_module记录用户的真实ip
--with-http_addition_module
--with-http_sub_module
--with-http_dav_module
--with-http_flv_module
--with-http_mp4_module
--with-http_gunzip_module
--with-http_gzip_static_module
--with-http_random_index_module
--with-http_secure_link_module
--with-http_stub_status_module
--with-http_auth_request_module
--with-threads
--with-stream
--with-stream_ssl_module
--with-http_slice_module
--with-mail
--with-mail_ssl_module
--with-file-aio 文件的异步IO机制
--with-http_v2_module
--with-ipv6
--with-* 指明编译哪些功能
第四部：make&& make install
直接安装：
yum install –y nginx
nginx命令
-?或者h：显示帮助信息
-v：显示版本信息和退出
-V：显示版本信息和配置选项以及退出
-t：测试配置文件是否存在错误
-q：在配置测试过程中抑制错误消息
-s：发送信号给主进程(stop(平滑停止),quit(及时有人正在使用,也会立即终止),reopen,reload)
-p：设置前缀路径
-c：设置主置文件
-g：设置全局指令的配置文件
启动nginx
前提是关闭占用80端口的应用程序,比如http）
# nginx
Nginx配置
配置文件的组成部分：
主配置文件：nginx.conf
片段化配置文件实现：（相对于主配置文件的路径,参照httpd）
1）创建一个conf.d目录
2）在主配置文件中键入指令：include conf.d/*.conf
Fastcgi,scgi,uwscgi的相关配置以及mime.types
配置指令
注意：必须以分号结尾
指令格式：directivevalue1 ;
支持使用变量：
内置变量：由模块引入，可直接引用；
自定义变量：setvariable_name value;
引用变量：$variable_name
整体配置文件结构：
main block：全局配置；对http及mail模块都有效；
event{ ... }：事件驱动的相关配置；
http { ...}：http协议的相关配置
mail{ ... }：mail相关的配置；
http相关的配置：
http{ ... ...
server{ ... #一个sever一个虚拟主机
server_name#当前主机名
root #跟文档的路径
alias #别名映射
location/url/ { ... #这里的url可以使用正则表达式做通配
} #定义访问特定url目录时的一些配置:
...}
server { ... ...
}
}
细化配置文件结构
main block：配置指令的类别：
正常运行必备的配置；
优化性能的配置；
用于调试、定位问题的配置；
正常运行必备的配置：
1、user USERNAME ;指定用于运行worker进程的用户和组；
usernginx nginx;
2、pid /PATH/TO/PID_FILE;指定nginx进程的pid文件路径；
pid /var/run/nginx.pid;
3、worker_rlimit_nofile number;单个worker进程所能够打开的最大文件数；
性能优化相关的配置：
1、worker_processes number | auto;
worker的进程数；通常应该为CPU的核心数减1；
2、worker_cpu_affinity cpumask ...;#指定worker进程运行在那颗cpu上
worker_cpu_affinity auto ; 1.8版本不支持auto
CPUMASK:cpu掩码
00000001 第0颗
00000010 第1颗CPU
00000100
...
范例：编辑配置文件添加：
worker_processes 2;#指定运行两个worker_processes
Worker_cpu_affinity 0010 0100;
重新加载：nginx –s> 查看worker运行在那颗cpu上：显示命令,进程号,cpu,优先级
psaxo command,pid,psr,ni
3、worker_priority nice;指明进程的优先级
[-20,19]对应的是100-139
调试、定位问题：
1、daemon on | off;是否以守护进程方式启动nginx进程；
守护进程：启动在后台运行
非守护进程：启动在前台消耗资源运行
2、master_process on | off; 是否以master/worker模型启动nignx进程；
3、error_log file | stderr |syslog:server=address[,parameter=value] | memory:size ;#错误日志文件的记录方式，及其日志级别：
方式：
file /PATH/TO/SOME_LOG_FILE; #日志文件的路径
stderr： #发送到错误输出； syslog:server=address[,parameter=value]：#发送给syslog服务器；
memory:size #记录在内存中
日志级别：
debug依赖于configure时的--with-debug选项；
nginx.conf
main block;
event{
…}
1、worker_connections number;每个worker进程所能够并发打开的最大连接数；默认是512个
当前系统能响应的最大并发连接数：worker_processes *worker_connections
2、use method;指明并发连接请求处理时使用的方法；
useepoll;
2、accept_mutex on | off;启用时，表示用于让多个worker轮流地、序列化地响应新请求；
http{
…
}
定义套接字相关功能
1、server { ... }
配置一个虚拟主机；
server {
listen PORT;
server_nameHOSTNAME;
root /PATH/TO/DOCUMENTROOT;
…}
注意：
(1) 基于port的虚拟主机：
listen指令要使用不同的端口；
(2) 基于Hostname的虚拟主机；
server_name指令指向不同的主机名；
(3) 基于ip的虚拟主机：
listen IP:PORT;
2、listen address[:port] ;
listenport ;
listenunix:path ;
default_server：默认虚拟主机；
ssl：限制只能通过ssl连接提供服务；
backlog：后缓队列的长度；
rcvbuf：接收缓冲大小；
sndbuf：发送缓冲区大小；
3、server_name name ...;
指明当前server的主机名；后可跟一个或空白字符分隔的多个主机；
支持使用*任意长度的任意字符；
支持~起始的正则表达式模式字符串；
应用策略：
(1) 首先精确匹配；
(2) 左则*通配符匹配；
(3) 右侧*通配符匹配；
(4) 正则表达式模式匹配；
server_namewww.magedu.com;
server_name*.magedu.com;
server_namewww.magedu.*;
server_name~^.*\.magedu\..*$;
mail.magedu.com,www.magedu.com
4、tcp_nodelayon|off;
对keepalived模式下的连接是否启用TCP_NODELAY选项；
5、sendfile on | off;
是否启用sendfile功能；
定义路径相关配置
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；
可用上下文：http, server, location, if
7、location [ = | ~ | ~* | ^~ ] uri { ...}
location @name { ... }
根据用户请求的URI来匹配定义的location，匹配到时，此请求将被相应的location块中的指令所处理；
server {
...
location {
}
location {
...
}
}
=：URI精确匹配；
~：做正则表达式模式匹配，区分字符大小写；
~*：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；
匹配优先级：=、^~、~/～*、不带符号；
8、alias path;
定义路径别名，文档映射的一种机制；仅能用于location上下文；
alias/bbs/ /web/forum/
http://www.magedu.com/bbs/a.jpg
location/bbs/ {
alias/web/forum/;
}
/web/forum/a.jpg
location/bbs/ {
root/web/forum/;
}
/web/forum/bbs/a.jpg
注意：
root指令：给定的路径对应于location中的/uri/左侧的/;
alias指令：给定的路径对应于location中的/uri/右侧的/；
9、index file ...;
可用位置：http, server, location
默认主面；
10、error_page code ... [=] uri;
根据用户请求的资源的http响应的状态码实现错误页重定向；
http://www.magedu.com/hello.html--> 因为资源不存在而被改为对
http://www.magedu.com/404.html
定义客户端请求的相关配置
12、keepalive_timeout timeout;
设定保持连接的超时时长，0表示禁止长连接 ；默认为75s;
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；
14、keepalive_disable none | browser ...;
对哪种浏览器禁用长连接；
15、send_timeout time;
向客户端发送响应报文的超时时长； 特别地，是指两次写操作之间的间隔时长；
16、client_body_buffer_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；超时此大小时，其将被暂存到磁盘上；
17、client_body_temp_path path ]];
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；
/var/tmp/body2 1 2
00-ff
对客户的请求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；
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；
limit_exceptGET POST {
allow172.18.0.0/16;
denyall;
}
表示除了GET和POST之外的其它方法仅允许172.18.0.0/16中的主机使用；
文件操作优化的配置：
20、aio on | off | threads[=pool];
是否启用aio功能；
21、directio> 22、open_file_cache off;
open_file_cachemax=N ;
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)打开的目录的结构；
(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：缓存项的超时时长，在此处指定的时长内未被命中的缓存项即为非活动项；
23、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；
24、open_file_cache_min_uses number;
在open_file_cache指令的inactive参数指定的时长内，至少命中此处指定的次数方可不被归类到非活动项；
25、open_file_cache_valid time;
缓存项有效性的检查频率；默认是60s；
ngx_http_access_module模块：
实现基于ip的访问控制功能；
26、allow address | CIDR | unix: | all;
27、deny address | CIDR | unix: | all;
可用上下文：http, server, location,limit_except
ngx_http_auth_basic_module模块：
28、auth_basic string | off;
使用basic机制进行用户认证；
29、auth_basic_user_file file;
认证用的账号密码文件；
文件格式：
name:password:commet
密码格式：
htpasswd命令；
location/admin/ {
auth_basic"Admin Area";
auth_basic_user_file/etc/nginx/.ngxpasswd;
}
ngx_http_stub_status_module模块：
用于输出nginx的基本状态信息；
Activeconnections: 1
serveraccepts handled requests
155155 298
Reading:0 Writing: 1 Waiting: 0
Activeconnections:处于活动状态的客户端连接的数量；
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；
ngx_http_referer_module模块：
Thengx_http_referer_module module is used to block access to a site for requestswith invalid values in the “Referer” header field.
30、valid_referers none | blocked |server_names | string ...;
定义合法的referer数据；
none：请求报文首部没有referer首部；
blocked：请求报文的referer首部没有值；
server_names：其值是主机名；
arbitrarystring：直接字符串，可以使用*作为通配符；
regularexpression：被指定的正则表达式模式匹配到的字符串；要使用~起始；
valid_referersnone blocked server_names *.magedu.com magedu.* ~\.magedu\.;
if($invalid_referer) {
return403;
}
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